“Los habitantes de La Palma están abocados a trabajar en la tecnología en un futuro a medio plazo”

Continuamos con un episodio más de nuestra sección Scientia Palmensis dedicada a los científicos que han nacido o que realizan su labor en la isla de La Palma con una entrevista al Dr. Leopoldo L. Martín Rodríguez, doctor en Física e investigador del programa estatal de promoción del talento y su empleabilidad en I+D+i Juan de la Cierva en la Universidad de La Laguna.

El Dr. Leopoldo L. Martín (Santa Cruz de La Palma, 1983) inició sus estudios en el colegio Santo Domingo de Guzmán, La Palmita, y posteriormente en el IES Luis Cobiella de Santa Cruz de La Palma. Se licenció en Física en el año 2009 y tras una estancia predoctoral en la Universidad de Michigan se doctoró en Física en el año 2013, obteniendo el premio extraordinario de doctorado. A continuación realizó varias estancias postdoctorales,  la primera, y según sus palabras, la más extensa y fructífera en los profesional y en lo personal, tuvo una duración de tres años en Technion (Instituto Israelí de Tecnología) en la ciudad de Haifa, al norte de Israel, a la que siguió un año en la isla de La Palma formando parte de un proyecto conjunto entre el Telescopio Nacional Galileo y la Universidad de Harvard, y la más reciente de otro año de duración en el Centro de Tecnología Nanofotónica de Valencia. Desde algo más de un año, es investigador Juan de la Cierva en el Departamento de Física de la Universidad de la Laguna. 

-Dr. Martín, ha recorrido usted medio mundo, siendo un investigador muy joven. ¿Cómo ha compaginado su investigación en lugares tan diferentes y países tan diversos? 

-Excepto en La Palma, siempre he investigado en el campo de los micro-resonadores ópticos, pequeñas estructuras transparentes (del tamaño típico de una célula) que confinan la luz en su interior (normalmente mediante reflexiones sucesivas) de forma que recorre el equivalente de varios metros dentro de esa diminuta estructura. Además, esto sólo ocurre a determinadas frecuencias, algo análogo a lo que sucede en un instrumento musical en el que sólo podemos escuchar una frecuencia y sus armónicos, pero con luz en lugar de sonido.

Esta capacidad de almacenar luz permite una interacción muy intensa con la materia que forma el resonador, permitiendo que sucedan una serie de fenómenos no habituales en nuestra experiencia cotidiana, como por ejemplo originar vibraciones mecánicas simplemente por la acción de la presión de radiación de la luz láser que inyectamos en el resonador.

Sorprendentemente, estas interacciones de llamadas optomecánicas, se conocen desde hace mucho tiempo, fue el astrónomo Johannes Kepler a principios del  siglo XVII el primero que se dio cuenta de que la cola de los cometas siempre apunta en dirección contraria al Sol y esto es precisamente porque la luz empuja esa nube de polvo que es la cola de un cometa. Exactamente el mismo fenómeno físico gobierna la cola de los cometas y las vibraciones en nuestros resonadores. Para tener una imagen de la forma de estas vibraciones podemos imaginarnos la vibración de una copa de vidrio cuando la ponemos a silbar.

Los micro-resonadores pueden emplearse (aunque de momento, sólo de forma conceptual) en varias aplicaciones que van desde microláseres, filtros estrechos ultracompactos para satélites o comunicación por fibra óptica, como plataforma para computación cuántica o como sensores para multitud de parámetros físicos.

En La Palma, trabajé en un campo ligeramente diferente, integrándome en el proyecto de automatizar un láser para buscar planetas extrasolares, un tipo de láser bastante peculiar, llamado peine de frecuencias láser, con un comportamiento a medio camino entre un láser clásico y un micro-resonador láser. 

-Trabaja usted en un campo puntero, donde la tecnología nos aporta sorprendentes novedades yo diría que a cada minuto. ¿Cuáles cree que son los siguientes pasos que nos esperan en este campo? 

-La investigación en micro-resonadores ópticos ha explotado tanto en la variedad de posibles aplicaciones prácticas o en su capacidad como banco de prueba para realizar estudios de física fundamental. Las claves para tener un buen resonador óptico son disponer de un material extremadamente transparente (como puede ser la sílica de las fibras ópticas) y ser capaces de dar la forma que necesitemos, por ejemplo, una esfera casi perfecta de superficie suave a nivel molecular, algo que no es sencillo de conseguir. 

Los principales retos en el campo son, primero la posibilidad de hacer dispositivos en serie utilizando tecnología de semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS) o similar, como la que se utiliza para los chips, de forma que se puedan manufacturar de forma sencilla y barata. Actualmente se fabrican de materiales y con equipos únicos en el mundo en procesos extremadamente caros o se fabrican artesanalmente de manera difícilmente industrializable.

Otra de las direcciones a las que está yendo la investigación es a su uso como base de sistemas de computación cuántica o como hardware que podrá soportar esta tecnología en el futuro, utilizando las vibraciones optomecánicas que explicamos al principio como esos elementos que vamos a computar y la luz que tenemos en el resonador para producir, amplificar o reducir esas vibraciones mecánicas.

Otra dirección, que desarrollamos en Israel, es crear resonadores de paredes líquidas en lugar de sólidas. El objetivo es acceder a la observación de vibraciones optomecánicas utilizando potencias láser muchas menores.

Precisamente con el ejemplo de la copa podremos ver que aplicando una pequeña presión a la superficie de la copa apenas la moveremos, pero aplicándosela al líquido lo deformaremos tanto como queramos. Además, utilizar el medio líquido nos acerca al estudio de propiedades interesantes en el campo de la biomedicina, como por ejemplo la polimerización de proteínas o las interacciones químicas que se producen en medio líquido. 

-Buscamos desde hace tiempo la forma de proyectar el amplio y profundo conocimiento científico de que se dispone en Canarias hacia actividades que puedan generar industria y que mejoren el sistema productivo. ¿Cree usted que este campo tiene alguna potencialidad en este sentido para el Archipiélago y en particular para La Palma?

-Ahora en la ULL estamos intentando establecer varias líneas de investigación diferenciadas, pero utilizando los micro-resonadores ópticos, del tipo microesferas transparentes, como nexo común. Por un lado, estamos trabajando en levitación óptica, para esto empleamos un láser de alta potencia y con una propiedad poco conocida de la luz, generamos una fuerza que es capaz de mantener levitando uno o varios de estos resonadores.

Esta investigación en resonadores podemos incluirla en la denominada investigación básica, de forma que no esperamos que tenga una aplicación directa a corto plazo en la vida de las personas. Pero si alejamos la mirada, no cabe duda de que cualquier mejora en las comunicaciones tendrá un impacto importante en la gente, especialmente en la de las personas que viven en una isla como es La Palma, que en el futuro a medio plazo estarán abocadas a trabajar en el sector de la tecnología.

La lucha real y razonable contra el cambio climático no tiene otra opción que dejar de mover toneladas de plátanos miles de kilómetros o millones de personas para que tomen el sol en nuestras playas. Lo único que podremos mover sin generar CO2 intensamente será información y mejorar esta capacidad de movimiento tanto a nivel de grandes instalaciones de telecomunicación como en el contacto con el usuario al final de la fibra será crucial para el futuro de nuestra isla. Esto dejando de un lado el tesoro tecnológico que tenemos en el Roque de los Muchachos, que por sus características y requerimientos podrá beneficiarse, quizá en un futuro más cercano, de las mejoras en las comunicaciones o en peines de frecuencias láser ultra compactos para su uso en los telescopios. 

-Vemos con satisfacción, como es su caso, cómo los jóvenes salidos hace muy poco de nuestros centros de enseñanza se codean con los investigadores de los centros más prestigiosos a nivel mundial. ¿Qué le diría a esos jóvenes que hoy ocupan las aulas de nuestros centros de enseñanza y en particular a los de La Palmita y el IES Luis Cobiella donde usted estudió?

-Como mensaje final para los jóvenes palmeros (y de cualquier otro sitio), voy a dejar dos consejos. En primer lugar, me gustaría animarles a que salgan fuera y trabajen duro, pero no al sitio más cómodo ni de vacaciones, salir de verdad. Tenemos una tendencia a pensar que La Palma es referente en prácticamente cualquier aspecto y si bien es cierto que es un lugar muy especial, lógicamente no puede haber de todo. El hecho de enfrentarse a un ambiente extraño y sentir que pese a las circunstancias estás trabajando intensamente, es muy gratificante y te hace crecer como profesional, pero sobre todo como persona. Quizá estoy un poco influenciado por ese espíritu científico que en definitiva me empuja a descubrir cosas.

El segundo consejo, se lo daré citando a la persona que me parece la figura más inspiracional, el profesor Richard P. Feynman, premio Nobel de Física de 1965: “Enamórate de alguna actividad y hazla! Nadie llegará nunca a entender de verdad de qué va la vida y tampoco importa. Explora el mundo. Casi cualquier cosa es realmente interesante si profundizas lo suficiente. Trabaja tan duro y dedícale tanto tiempo como quieras a las cosas que más te interesen. No pienses en lo que quieres ser sino en lo que quieres hacer. Mantén algún tipo de mínimo en las otras cosas, de forma que la sociedad no te impida hacer nada completamente”.