Herramientas de luz

                                                                                                                  Por Luis López y Sonia Riera

El 11 de Febrero se celebra el "día de la mujer y la niña en la Ciencia", excusa perfecta para contaros cosas de científicas, porque hay muchísimas. Lo que ya es más difícil es encontrar científicas con el Nobel y, si además es en Física, están contadas con los dedos de la mano de un perezoso del Amazonas: exactamente tres. 

Las tres físicas  Nobel: Marie Curie, Maria Goeppert-Mayer y Donna Strickland (Público.es)

En otoño de 2018, la Academia de Ciencias de Suecia concedía el premio Nobel de Física a Arthur Ashkin, Gerard Mourou y Donna Strickland —tercera mujer en recibir el Nobel de Física en 100 años—, por sus trabajos sobre Pinzas Ópticas empleando pulsos de luz láser. Según el comité, "los pulsos de láser más intensos jamás creados por la humanidad". Y sí, he dicho pinzas, como esa sencilla herramienta para arrancar pelillos, pero hechas de un "material" inusual: la luz.

A los que no sois físicos, probablemente el láser os suene a las espadas de los Jedi de "Star Wars", así que pongámonos rigurosos:  La luz láser es radiación electromagnética, de una sola frecuencia o de una gama de frecuencias muy próximas. Su desarrollo comenzó en la década de los cincuenta en los Estados Unidos y la Unión Soviética, y tiene un gran número de aplicaciones industriales, de investigación y en cirugía ocular. Vamos, que el láser ya tenía su fama ganada muchos años antes de que Darth Vader se pasara al lado oscuro.

Los Nobel de Física 2018: Arthur Ashkin, Donna Strickland y Gerard Mourou (El Comercio.es)

Y ahora os explicaré lo que consiguieron estos cracks de la Física: Los trabajos teóricos y experimentales de los tres premiados han permitido obtener pulsos de luz láser de altísima intensidad —por encima del billón de watios— en tiempos cortísimos —por debajo de la billonésima de segundo—. La presión de radiación obtenida, empleando varios dispositivos que generan dichos pulsos, puede actuar sobre pequeñísimas partículas, moviéndolas ordenadamente o parándolas completamente. Imaginad la precisión de Messi o Ronaldo moviendo el balón, pues eso pero a una escala muchísimo más pequeña.

¿Y cómo son de pequeñas las partículas que pueden manipular estas pinzas? Es decir, ¿de qué tamaño de "balón" estamos hablando? En las primeras experiencias se empleaban esferas de plástico de tamaños del orden de la micra —milésima de milímetro—. Actualmente  actúan sobre partículas de tamaños del orden del nanómetro —millonésima de milímetro— como moléculas y átomos.

Así que esta extraordinaria herramienta de luz ha abierto un mundo nuevo de posibilidades: Permite estudiar las propiedades fisicoquímicas de moléculas con grandísimo detalle, y desplazarlas  con movimientos prefijados ("motores moleculares"). También podemos entrar en la célula y analizar las funciones de muchas sustancias que la forman sin tan siquiera romper su membrana, incluso manipular los cromosomas —que contienen la información hereditaria— con la célula viva. En la actualidad Donna Strickland trabaja para su aplicación en la cirugía ocular de precisión, en concreto en la presbicia o vista cansada... Los que tenemos cierta edad te apoyamos Donna: ¡no más gafas en la punta de la nariz!

Dejo a vuestra imaginación otras aplicaciones que puedan tener estas pinzas. Yo creo que voy a hacerme unas palomitas y disfrutar de la saga completa de Star Wars, o ver un buen partido de fútbol, que no sé por qué me han entrado ganas.