Nada personal, sólo negocios
Esta es la historia de un hallazgo que podría llevar a la electrónica a un nuevo nivel. Pero calma. El enunciado es el siguiente: el equipo del español Pablo Jarillo-Herrero en el MIT ha encontrado la forma de encender y apagar la superconductividad del grafeno de ‘ángulo mágico’ con un pulso eléctrico, como si de un interruptor de la luz se tratase. ¿Suena a lenguaje marciano? Para comprender la trascendencia de este paso adelante y cómo afectará a nuestras vidas hay que considerar varios asuntos.
A raíz del descubrimiento de los electrones, preguntaron a Michael Faraday hace 200 años para qué serviría la electricidad, a lo que respondió que no tenía ni idea, “pero algún día lo gravaréis con impuestos” (y vaya si acertó, maldita sea). Desde que se diseñaron los primeros transistores de germanio hasta que los ordenadores llegaron a las casas de los consumidores pasaron en torno a 50 años. La tecnología digital que conocemos hoy se basa, de hecho, en una física de semiconductores que utiliza la mecánica cuántica a un nivel todavía básico.
El tiempo desempeña, sí, un papel protagonista en la tecnología. En paralelo al desarrollo de los ordenadores, el GPS y los móviles, la ciencia ha ido avanzando y desde finales del pasado siglo ha entrado en lo que se conoce como la segunda revolución cuántica. En ella, se alcanza un grado más sofisticado de complejidad, con conceptos como el entrelazamiento, la decoherencia cuántica y, por extensión, la superposición de estados (el gato de dentro de la caja está ‘vivo o muerto’, sería la respuesta cuántica al problema de Schrödinger).
Esa física aún no se usa en tecnología de manera masiva, sino sólo para experimentos científicos concretos, como el LIGO que permitió identificar las ondas gravitacionales. Pero esa es otra historia. Uno de los grandes problemas para que esa segunda revolución cuántica llegue a los productos de consumo, como sucedió con la primera, son los materiales. Los ingenieros trabajan en diversas tecnologías cuánticas, pero no está claro que los materiales que están utilizando sean los mejores para desplegarlas. Gran parte de ellos tienen limitaciones serias.
Fijémonos, por ejemplo, en los ya famosos ordenadores cuánticos. En buena medida, su tecnología se basa en el hecho de que el aluminio se convierte en superconductor a temperaturas de 1 grado kelvin, nada menos que -272,15º C. La computación cuántica requiere por eso, hoy en día, de unos aparatos muy complicados, refrigeradores por dilución, que son muy caros y usan helio 3, un gas muy escaso. No resulta viable llevar ese planteamiento a gran escala.
El reto es encontrar un material alternativo al aluminio que sea superconductor a una temperatura razonable y suficientemente fácil de incorporar. Hay muchos investigadores inmersos en este desafío y, aunque se están produciendo avances en comunicaciones cuánticas y, en menor medida, en sensores, la mayoría de proyectos están todavía en un punto muy alejado del mercado mientras esto no se resuelva. A lomos del hype cuántico, “hay mucho dinero que se está malinvirtiendo”, me dijo Jarillo-Herrero con motivo de su participación como jurado de los Premios Jaime I.
Una de las opciones en las que se trabaja en esta carrera es la del grafeno. Un material de un átomo de espesor hecho de átomos de carbono unidos en un patrón hexagonal, como una malla de alambre de pollo. El científico valenciano recibió el reconocimiento al mayor hito de la física mundial de 2018 al descubrir que, si se superponían dos capas de grafeno en un ángulo ‘mágico’ preciso, el resultado era capaz de comportarse como aislante y como superconductor, dependiendo de la intensidad del campo eléctrico que se le aplicase. El camino a una nueva era tecnológica se abría.
En 2019, la Sociedad Física Americana tuvo que habilitar el hall de un edificio de congresos de Los Angeles (EEUU) ante la avalancha de asistentes interesados en escuchar a Jarillo-Herrero. Y un año después recibió los dos galardones más prestigiosos de la física mundial, el Premio Oliver E. Buckley y el Premio Wolf, que siempre se han considerado una antesala del Nobel.
Pero su trabajo no ha dejado de progresar. El siguiente desafío era encontrar la forma de que el grafeno de ángulo ‘mágico’ pasara a ser superconductor aplicándole un corto impulso eléctrico, como un interruptor. En el modelo que había hallado Jarillo-Herrero, para mantener esa cualidad, se necesitaba corriente continua y eso tampoco facilita las cosas.
Conseguido. Ya tenemos un interruptor, ya es posible, por ejemplo, imaginar redes neuromórficas comportándose igual que el cerebro humano. Con esos asombrosos estallidos epifánicos que se producen en las neuronas.
“No veo ninguna razón en absoluto para que España tenga un Rafael Nadal, un Real Madrid, un Barcelona o un Valencia en fútbol, tres de los 20 mejores restaurantes del mundo, pero no tengamos una de las mejores universidades del mundo”, me confesó Jarillo-Herrero en nuestra conversación. “Visito habitualmente universidades españolas y algunas tienen mejores laboratorios que los que tengo yo en el MIT, tienen más dinero que yo. En el MIT hay muchas cosas muy avanzadas y otras en las que estamos ahí con duct tape”.
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