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Tras el turno del Nobel de Medicina y luego el de Física, este miércoles llegó el turno del galardón de Química, y fueron reconocidos Moungi Bawendi (Francia), Louis E. Brus (EEUU) y Alexei Ekimov (Rusia) por haber descubierto los puntos cuánticos, un avance que revolucionó un fenómeno cotidiano como el de ver televisión a color. También están presentes en las lámparas LED, y en los laboratorios de biólogos y médicos que se concentran, por ejemplo, en mapear con un detalle sin precedentes el tejido tumoral de un paciente con cáncer.
Según la Academia de Ciencias de Suecia, encargada de anunciar a los ganadores, "los puntos cuánticos aportan el mayor beneficio a la humanidad". Se trata de materiales invisibles a la vista: son nanocristales de una millonésima parte de un milímetro. En estas estructuras, los electrones parecen confinados, conforman una especie de “isla” y desempeñan funciones muy específicas. De hecho, son tan diminutos que sobre ellos rigen principios físicos singulares, los de la mecánica cuántica.
Las pantallas QLED (diodo de luz cuántico, por sus siglas en inglés), que componen los televisores y computadoras, emplean tecnología basada en los hallazgos de estos investigadores galardonados. Los matices en el color, según observaron, dependen del tamaño del nanocristral: si es más pequeño, su color será el azul; mientras que de ser más grande será rojo. Ekimov, Brus y Bawendi, por tanto, advirtieron que el tamaño de estas partículas muy pequeñas, denominadas puntos cuánticos, determina sus propiedades. “Resultan fascinantes porque a partir de los puntos cuánticos surgieron muchas invenciones. Como de acuerdo al tamaño se modifica su coloración, se emplean mucho para pantallas; por caso, los televisores QLED utilizan esta tecnología”, explica Daniela Maza Vega, biotecnológa de la Universidad Nacional de Quilmes y becaria doctoral del Conicet.
El poder de lo diminuto
Ekimov (actualmente trabaja en Nanocrystals Technology, Nueva York) fue quien observó los puntos cuánticos por primera vez en cristales a principios de los 80’s y demostró que su color depende del tamaño del nanocristal; Brus (Universidad de Columbia) fue quien observó que dichos efectos cuánticos no solo se observan en nanopartículas sobre cristales sino también sobre aquellas que flotan libres en un fluidos; y Bawendi (Instituto Tecnológico de Massachusetts) logró, a partir de los 90’s, revolucionar la producción en serie de los puntos cuánticos, con una mejora sensible en la calidad de la elaboración.
En el futuro, las bases que sentó el trío de científicos podrían, incluso, tener mayores impactos. Por ejemplo, a mediano plazo, se estima que esta tecnología permitirá el diseño de paneles solares ultra finos, así como también, la confección de sensores tan flexibles como eficaces, y diferentes avances en salud. Maza Vega lo especifica en relación a su propio trabajo: “En mi investigación, utilizo los puntos cuánticos de carbono como marcadores fluorescentes en el campo de la nanomedicina, es decir, para poder observar diferentes zonas infectadas en parásitos”. Y continúa: “Las nanopartículas pueden ser excitadas con un láser y el punto cuántico responde, energéticamente hablando, con otro color. Estamos en presencia de una medicina a escala pequeñísima, que ingresa a nuestro cuerpo, se puede degradar y activar a distancia”.
Parece que el valor de lo pequeño adquiere fuerza en el mundo contemporáneo: el Nobel de Medicina fue para quienes estudiaron el ARN mensajero, el de Física para quienes exploraron el mundo de los electrones y el de Química sigue la misma línea al reconocer a los científicos que sintetizaron los denominados puntos cuánticos.
Lo que pasó y lo que viene
El año pasado, el Nobel de Química había sido para Carolyn Bertozzi y K. Barry Sharpless, de Estados Unidos, y Morten Meldal, de Dinamarca. Sus contribuciones, vinculadas a la “química clic” y la “química bioortogonal”, fueron destacadas porque implicaron un punto de inflexión en el desarrollo de nuevos productos farmacéuticos, mapear el ADN, así como también para crear materiales innovadores para la industria, entre otras aplicaciones.
Como parte de esta edición 2023, el lunes, la bioquímica húngara Katalin Karikó y el investigador estadounidense Drew Weissman obtuvieron el Nobel de Medicina. Fueron galardonados por sus contribuciones vinculadas al estudio del ARN mensajero, aportes determinantes para el diseño de vacunas (como la de Pfizer y Moderna) que frenaron la propagación del Sars CoV-2. El martes, el Nobel de Física fue para el francés Pierre Agostini, el austro-húngaro Ferenc Krausz y la sueco-francesa Anne L’Huillier, gracias a sus avances en el estudio de los electrones a partir de los pulsos de luz.
Como parte del premio, los científicos reconocidos obtendrán un diploma, una medalla de oro y un millón de dólares (10 millones de coronas suecas). Participarán de una ceremonia el próximo 10 de diciembre en Estocolmo, que será presidida por Carlos XVI Gustavo de Suecia. El calendario de anuncio de los Nobel continúa el jueves con el de Literatura, el viernes con el de la Paz y el lunes, el de Economía.
