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Mover objetos con luz un sueño de ciencia ficción hecho realidad

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Redacción  |
 Miércoles, Octubre 3, 2018

Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland han revolucionado el uso del láser para visualizar objetos extremadamente pequeños y abrir nuevas áreas de estudio

El Premio Nobel no sólo es entregado por los avances para comprender un fenómeno, sino por el desarrollo de herramientas que cambian la forma de hacer ciencia.

Éste es el caso de Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland, galardonados con el Nobel de Física, y cuya labor no sólo se ha enfocado a comprender de mejor manera la física del láser, sino a revolucionar su uso para visualizar objetos extremadamente pequeños y abrir así nuevas áreas de investigación, sin contar las aplicaciones industriales y médicas.

Jorge Peón Peralta, director del Instituto de Química, y Rocío Jáuregui Renaud, del Instituto de Física, ambos de la UNAM, destacaron la labor de estos científicos.

Desde hace tiempo, recordó Jáuregui, se sabe que la luz emite también una leve presión, y Ashkin, especialista de Laboratorios Bell, en Holmdel, Estados Unidos, utilizó este principio para hacer realidad un viejo sueño de la ciencia ficción: mover objetos con luz.

Para ello, logró que la luz láser empujara pequeñas partículas hacia el centro del rayo y las mantuviera allí; dependiendo del “empuje”, varía el comportamiento de las partículas (átomos, virus y células vivas), permitiendo a los científicos usarlo para sostener o mover objetos microscópicos. Fue así como creó lo que hoy se conoce como “pinzas ópticas”, y la razón por la cual se le otorgó el Nobel.

Ashkin teorizó, experimentó y mostró la relevancia de las pinzas ópticas para el control de objetos biológicos, una nueva área de estudio, destacó la universitaria.

Los pulsos láser más cortos e intensos

En tanto, Peón Peralta enfatizó que Gérard Mourou y Donna Strickland abrieron el camino hacia los pulsos láser más cortos e intensos jamás creados por la humanidad, un trabajo revolucionario que se publicó en 1985. Por su método, compartieron con Ashkin el Nobel de Física.

Su labor tiene que ver con la amplificación de pulsos láser extremadamente breves (de apenas un femtosegundo, o la milbillonésima parte de un segundo) para incrementar su energía. Con un enfoque ingenioso, lograron generarlos y amplificarlos para dar origen a nuevas herramientas que siguen procesos atómicos o moleculares en tiempo real.

La idea central fue ampliar los puntos de luz usando diversas operaciones de óptica, para que las frecuencias se manejaran por separado, amplificarlas y después volverlas a unir. Con estos pulsos es posible dar seguimiento al movimiento de un átomo en tiempo real; producir intensidades tan grandes que pueden crear rayos X en forma de pulsos, manipular átomos o seguir el comportamiento de moléculas mediante difracción”, expuso Peón Peralta.

Esta técnica, detalló, recibe el nombre de amplificación de pulsos dispersos o CPA (por las siglas en inglés de chirped pulse amplification), concepto que se relaciona con la manera en que las aves generan su canto, variando la frecuencia del sonido que emiten.

Desde 2006, la UNAM ha aprovechado esta herramienta de investigación a través del Laboratorio de Espectroscopía Láser para dar seguimiento a reacciones que ocurren a escalas de tiempo sumamente breve, además de controlar algunas reacciones químicas, precisó el universitario.

Tercera premiada con el Nobel de Física

Donna Strickland, de la Universidad de Waterloo, Canadá, es la tercera mujer en recibir el Nobel en el área de Física. La primera fue Marie Curie (1903) y le siguió Maria Goeppert-Mayer (1963).

Al respecto, Jáuregui Renaud, especialista en haces no convencionales en medios ópticamente activos, dijo que “hay una tendencia a no otorgar el Nobel a mujeres, aunque hayan hecho contribuciones muy relevantes, pero también es verdad que ellas se dedican más a áreas como la medicina o la ecología. Por ejemplo, en el Instituto de Física el 20 por ciento son mujeres, y aun así es un porcentaje alto para el estándar internacional”.

El trabajo de Strickland, Gérard Mourou y de Ashkin marcaron un antes y un después en el uso de haces de luz como herramienta para la investigación y la industria, finalizó.

Foto UNAM

Fuente UNAM

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