La ciencia fundamental y el camino hacia la innovación

Si utilizamos nuestra imaginación y creatividad pueden surgir ideas de nuevos fenómenos a estudiar, lo cual lleva a resultados que pueden tener una aplicación; es decir, la innovación conlleva una ruta que comienza con la ciencia fundamental y que no se sabe a dónde terminará, ya que todo empieza con una idea y el resultado es exponencial, dijo Albert Fert, ganador del Premio Nobel de Física 2007.
 
Durante su conferencia La ruta desde la ciencia fundamental a la innovación tecnológica, que tuvo lugar en el auditorio “Alberto Barajas Celis” de la Facultad de Ciencias de la UNAM,  el físico invitó a los presentes a pensar en todo el proceso y el conocimiento que implicó pasar del uso de las velas al de la luz eléctrica, “para llegar a cualquier tipo de innovación, primero debemos entender los procesos, y en la física hay muchas áreas para explorar, lo que nos permite ser creativos”.
 
En cada país hay diferentes problemáticas; por lo general, los laboratorios y los centros de investigación donde se desarrolla la ciencia fundamental están alejados de las empresas, por ejemplo de aquellas que se dedican al desarrollo de dispositivos tecnológicos. Sin embargo, en las universidades se debe dar impulso tanto a la ciencia fundamental como a la innovación, señaló el investigador francés, quien es uno de los descubridores de la magnetorresistencia gigante, que permitió el aumento de los gigabyte en los discos duros.
 
Así, con el fin de mostrar que la investigación fundamental puede dar lugar a diferentes aplicaciones, el doctor Fert se basó en tres casos para explicar la ruta de la ciencia fundamental hacia la innovación: la comprensión de la influencia del magnetismo de un electrón en la conducción eléctrica que llevó al “Big Data”, que hizo posible el desarrollo del disco duro; el efecto túnel cuántico de los electrones para lograr reducciones drásticas en el uso de energía de los ordenadores y otros dispositivos electrónicos; y el uso de materiales ferroeléctricos y ferromagnéticos en componentes para computadoras que imitan algunas de las funcionalidades del cerebro humano.
 
Hacia la innovación
 
El disco duro de las computadoras y de otros dispositivos electrónicos, permite el almacenamiento de información (bits magnéticos) en una cubierta magnética, y uno de los objetivos de la grabación magnética es poder almacenar la mayor cantidad de información en el menor espacio posible.
 
En  el 2007 Albert Fert y Meter Grünberg recibieron el Nobel de Física por el descubrimiento experimental de la magnetorresistencia gigante (GMR, sus siglas en inglés), el cual consiste en que cambios débiles en el campo magnético aplicado a materiales hechos de multicapas delgadas, producen  cambios en su resistencia eléctrica.
 
“Las delgadas capas que pueden ser de cobre intercaladas con capas de hierro permiten la detección de pequeños bits, y cuando entre las capas se da  la magnetización en sentidos opuestos,  la resistencia eléctrica incrementa hacia un lado (arriba o abajo), pero si a través de estas capas logramos disminuir y controlar la resistencia magnética, se puede conducir la corriente por estas películas para poder detectarla magnéticamente, y en esto se basa el almacenamiento de datos en un disco duro”.
 
El profesor de física en la Universidad de París-Sur y director científico de la Unidad Mixta de Física del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS-Thales), en Francia, recordó que la magnetorresistencia gigante es el resultado de diferentes estudios acerca de la conducción eléctrica y significó el inicio de la nanotecnología.
 
Además de la magnetorresistencia gigante, el investigador y profesor extraordinario de la Facultad de Ciencias de la UNAM mencionó otras de las rutas desde la ciencia fundamental hacia la innovación, se trata del desarrollo de computadoras más eficientes en el uso de la energía, esto gracias al entendimiento desde la mecánica cuántica del efecto túnel de los electrones; así como de un nuevo tipo de computadoras inspiradas en el funcionamiento del cerebro. “Para los investigadores todavía quedan muchas áreas que explorar porque no sabemos cuáles son los límites físicos de los semiconductores”, aseguró Albert Fert en la charla que ofreció ayer jueves en la máxima casa de estudios.