Los intercambios científicos fortalecen un modelo láser nanotecnológico
En la naturaleza, las estructuras nanométricas en la superficie de los materiales crean propiedades como los vibrantes colores de las alas de las mariposas o las cualidades hidrófobas de una hoja de loto. En el laboratorio, los científicos pueden reproducir este proceso utilizando pulsos de luz láser intensa, que permiten crear nuevos materiales con propiedades deseables. «La tecnología láser de pulsos cortos podría proporcionar soluciones para diferentes aplicaciones industriales —explica Tzveta Apostolova, coordinadora del proyecto ATLANTIC en la Nueva Universidad Búlgara —. Entre ellas se incluyen el microprocesado de biopolímeros y aleaciones metálicas para la fabricación de catéteres en medicina, la eliminación de capas finas en celdas fotovoltaicas, la perforación de microvías en placas de circuitos impresos, así como la formación de nanoestructuras para el almacenamiento de memoria en componentes electrónicos o implantes óseos». Las nanoestructuras se utilizan en implantes óseos y dentales, en la aceleración de partículas y para el almacenamiento de memoria en componentes electrónicos.
Comprender los efectos de la luz láser a nanoescala
El proyecto ATLANTIC, que contó con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, tenía como objetivo mejorar la excelencia búlgara y europea en este campo, en concreto mediante la creación de una red internacional de investigadores y el fomento del intercambio científico. Entre los países participantes en el proyecto figuran Argentina, Japón y Uzbekistán, además de varios Estados miembros de la Unión Europea. En el marco del proyecto, unos cuarenta investigadores sénior y noveles efectuaron estancias de investigación para trabajar en varias instituciones durante unos meses, lo cual les permitió vivir en distintos entornos culturales y compartir ideas. Un objetivo principal era formar a los investigadores en nuevas técnicas de simulación cuántica que, después, pudieran emplear para predecir mejor los efectos a nanoescala de la luz láser sobre los materiales. «Queríamos hacer avanzar estas técnicas y llevarlas más allá del estado actual —comenta Apostolova—. En último término, el objetivo es introducir el poder predictivo de estas técnicas cuánticas teóricas en modelos que puedan emplear empresas y grupos de ingeniería láser».
Reunir a comunidades científicas de todo el mundo
El trabajo colaborativo del proyecto ha dado lugar a la publicación de varios artículos, los cuales han ayudado a avanzar en la comprensión científica de cómo responden los materiales a la irradiación láser. Esto podría favorecer nuevas aplicaciones industriales en campos como la física láser, la química, la biología y la farmacología. Para Apostolova, uno de los principales logros del proyecto han sido los intercambios científicos. «Éstos han demostrado la importancia de la comunicación entre comunidades científicas, sobre todo en tiempos de profundos problemas geopolíticos —agrega la coordinadora—. La interdisciplinariedad ha sido el núcleo de este proyecto, y hemos logrado reunir a expertos en física de materiales, química cuántica, ingeniería de materiales y procesamiento láser de materiales». Para muchos investigadores noveles, las estancias representaron su primera oportunidad para investigar fuera de sus países de origen. «Han sido vivencias aleccionadoras —observa Apostolova—. Esperamos que estos intercambios sirvan de catalizadores para futuras iniciativas en el espíritu del proyecto ATLANTIC». Las iniciativas futuras podrían incluir un mayor desarrollo de la modelización teórica de las interacciones láser-materia y una mejor comprensión de los fenómenos a nanoescala que, hasta el momento, carecen de explicación.
Instalaciones experimentales y de simulación en Bulgaria
Ahora, el objetivo de la Nueva Universidad Búlgara es aprovechar esta labor para seguir colaborando con comunidades científicas de toda Europa. «Sería fantástico que esto conllevara la creación de laboratorios a pequeña escala en Bulgaria —comenta Apostolova—. Ello posibilitaría a los investigadores noveles hacer aquí mismo sus experimentos y modelizaciones de vanguardia sobre la interacción láser-materia. Nuestros jóvenes investigadores son brillantes y ambiciosos, y proyectos como ATLANTIC son sin duda importantes». Esto podría mejorar las competencias investigadoras del país en un campo potencialmente lucrativo. El sector mundial de la tecnología láser se valoró recientemente en unos 20 000 millones EUR, una cifra que se prevé que alcance los 33 100 millones EUR a finales de 2034.
Palabras clave
ATLANTIC, nanotecnología, láser, Bulgaria, nanoescala, implantes, electrónica
