Los Premios de la Física española reivindican el valor de esta ciencia para impulsar el conocimiento que sirve de base para las tecnologías transformadoras del futuro

“Estos premios nos permiten reconocer y sentirnos orgullosos del talento científico que hay en nuestra sociedad, y nos permite también abrir ventanas de oportunidad para trasladar a la sociedad los mensajes de la trascendencia de la ciencia y a la vez su variabilidad, tal y como reflejan los trabajos de los galardonados”, ha señalado en su discurso el director de la Fundación BBVA, Rafael Pardo.

“Al salir de la peor parte de la pandemia, estamos celebrando el papel del conocimiento, no sólo el conocimiento básico sino también el aplicado, el espíritu emprendedor de investigadores en las empresas biofarmacéuticas, el conocimiento científico de expertos en agencias reguladoras de medicamentos en Europa y EEUU, y también una sociedad que muy mayoritariamente confía en el conocimiento científico como modo de entender el mundo y actuar eficazmente”, ha resaltado el director de la Fundación BBVA.

Conocimiento frente a irracionalidad

Premios de Física RSEF-Fundación BBVA 2021

“Esta ceremonia es una celebración del conocimiento, y lo que celebramos es la alternativa más sólida frente a la irracionalidad, la falsedad, el relativismo, o la posverdad, y la charlatanería”, ha destacado también Rafael Pardo. “En positivo, también celebramos lo que el historiador de la ciencia Gerald Holton, galardonado con el Premio Fronteras del Conocimiento, denominaba ‘el espíritu apolíneo’, la búsqueda de la belleza, la creencia de que el mundo natural y social son inteligibles, que es posible acercarse a la verdad, sin tocarla nunca, pero cada vez más cerca de ella. Seguramente ningún otro campo como la física representa ese juego y diálogo entre observación y razonamiento, de evidencia empírica y teoría”.

“La ciencia básica y en particular la Física teórica son útiles en sí mismas, porque nos permiten satisfacer una de nuestras necesidades más profundas y universales: la de entender el mundo”, ha explicado el director de la Fundación BBVA. “Pero es que además, antes o después dan de sí aplicaciones prácticas que amplían enormemente nuestro horizonte de posibilidades, desde la salud al medio ambiente, pasando por la economía. No tiene sentido contraponer conocimiento básico y aplicado, ni postular que las influencias van siempre en la misma dirección, de lo básico a lo aplicado, ambos tipos de conocimiento son necesarios y se realimentan entre sí, formando hoy un continuo que ensanchan la racionalidad y la capacidad de acción en numerosos planos”.

El nuevo presidente de la RSEF, Luis Viña, que ocupó este cargo en septiembre de 2021, ha resaltado por su parte la importante contribución de la física en la salida de la pandemia. Las vacunas han llegado con rapidez gracias a la nanotecnología, “que ha permitido crear nanopartículas lipídicas que envuelven como burbujas el ARNm e impiden así su degradación”, ha señalado. “Gracias a décadas de investigación e innovación, la tecnología de la vacuna de ARNm ha estado lista cuando más ha sido necesaria y ha demostrado ser segura y efectiva”.

Además, ha recordado Viña, la economía, la docencia y la investigación “hubiesen sufrido un colapso si no hubiéramos contado con la World Wide Web”, una tecnología nacida en un centro de investigación en física de partículas, el CERN, “con fines puramente científicos ligados a una investigación fundamental sin pretensiones aplicadas”.

Del ‘ángulo mágico’ del grafeno a la expansión acelerada del universo

Los Premios de Física RSEF-Fundación BBVA reconocen la excelencia de los mejores  científicos españoles en este campo, con atención especial a los jóvenes investigadores. Fueron instaurados por la RSEF en 1958, y desde 2007 son otorgados conjuntamente con la Fundación BBVA. Su ceremonia de entrega reúne anualmente a muchos de los mejores físicos de nuestro país, aunque el año pasado la pandemia de Covid-19 obligó a aplazarla, y por ello la gala celebrada en la tarde de ayer en la sede madrileña de la Fundación BBVA ha homenajeado a los 21 galardonados tanto en 2020 como en 2021.

En las ediciones de 2020 y 2021 la Medalla de la Real Sociedad Española de Física (RSEF) se ha concedido respectivamente a Pablo Jarillo-Herrero, catedrático del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en EEUU; y a Pablo Artal, catedrático de la Universidad de Murcia. Jarillo-Herrero ha descubierto que el grafeno se vuelve superconductor cuando varias de sus láminas se rotan con un cierto ángulo –apodado ángulo mágico–, y ha abierto así un nuevo campo de investigación hoy floreciente. Artal es pionero en el estudio de los factores físicos que limitan la visión, y ha creado lentes intraoculares que hoy en día portan millones de personas en todo el mundo.

Los ganadores del Premio Física, Innovación y Tecnología han sido, en 2020, Neus Sabaté, profesora de Investigación en el Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC); y en 2021 José Francisco Fernández Lozano, profesor de investigación en el Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC, en Madrid. Sabaté ha inventado las primeras baterías de papel biodegradables −no contaminantes−, diseñadas para dispositivos de un solo uso, como test de embarazo, de drogas o de detección de enfermedades. Fernández Lozano emplea nanopartículas para crear nuevos materiales con propiedades a la carta, que ya se aplican en filtros solares para cremas y en sistemas para garantizar la autenticidad de documentos, entre otras aplicaciones.

Los galardonados en las categorías de Joven Investigador en Física Teórica son Héctor Gil, del Institut de Ciències del Cosmos, de la Universitat de Barcelona, en 2020; e Irene Valenzuela, investigadora Ramón y Cajal en el Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, en Madrid, en 2021. Gil estudia la expansión acelerada del universo, analizando mapas detallados de galaxias, y es “uno de los más brillantes investigadores en cosmología de su generación”, señala el jurado. Valenzuela investiga en cosmología y física de partículas y, tras su paso por centros de excelencia internacionales, es ya un referente en gravedad cuántica y teoría de cuerdas.

En la modalidad de Joven Investigador en Física Experimental, el premio ha sido para María José Martínez-Pérez, investigadora distinguida CSIC del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), en 2020; y para Pelayo García de Arquer, líder de grupo en el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), en Barcelona. Martínez-Pérez ha desarrollado una nueva generación de sensores magnéticos más sensibles y versátiles, con aplicaciones en campos como la computación cuántica. García de Arquer trabaja en el desarrollo de nanomateriales que pueden servir, por ejemplo, para el desarrollo de energías limpias, así como para capturar el CO2 de la atmósfera y transformarlo en combustibles y otros productos.

En Enseñanza y Divulgación de la Física, modalidad de Enseñanza Universitaria, los galardonados han sido Antonio Guirao Piñera, profesor titular de Óptica de la Universidad de Murcia, en 2020, e Ignacio Mártil de la Plaza, catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid, en 2021. En Enseñanza y Divulgación de la Física, modalidad Enseñanza Media, han ganado Mª Matilde Ariza Montes, en 2020, profesora de Física y Química del IES Pedro Espinosa, Antequera (Málaga); y Jorge Barrio Gómez de Agüero, profesor de Física y Química del IES Manuel de Falla, Coslada (Madrid), en 2021.

Los premios al Mejor Artículo de Enseñanza en las publicaciones de la RSEF han sido para Fernando Ignacio de Prada, profesor de Física y Química del IES Las Lagunas, Rivas-Vaciamadrid (Madrid), y José Antonio Martínez Pons, catedrático de Física y Química de la Universidad de Alcalá de Henares (Madrid) por La Física es cool con el Energy Stick y la bola de plasma, en 2020; y para Manuel J. Baptista Fiolhais, catedrático de Física de la Universidad de Coimbra (Portugal), y José Rogério dos Prazeres Nogueira, profesor de Física y Química de la Escola Secundária Eng. Acácio Calazans Duarte, Marinha Grande (Portugal), por Sistema mecánico con un potencial catastrófico, en 2021.

El Mejor Artículo de Divulgación en las publicaciones de la RSEF lo escribieron, en 2020, Antxon Alberdi y José L. Gómez, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC (Granada), Iván Martí-Vidal, de la Universitat de València, y Eduardo Ros, del Instituto Max Planck de Radioastronomía, y se titula Event Horizon Telescope: fotografiando las fronteras del Universo; en la edición de 2021, la autora ha sido Beatriz Gato, científica titular del Instituto de Física Fundamental del CSIC (Madrid), por su artículo La Antimateria.

Las “posibilidades infinitas” de nuevos materiales y tecnologías cuánticas

Pablo Jarillo-Herero, Medalla de la Real Sociedad Española de Física 2020, estudió Física en la Universidad de Valencia, y tras un máster de Ciencia en la Universidad de California en San Diego, se doctoró por la Universidad Tecnológica de Delft (Holanda). Se trasladó después a la Universidad de Columbia (EEUU), y al MIT en 2008, donde obtuvo un puesto permanente en un periodo inusualmente breve.

En 2018 descubrió que el grafeno se vuelve superconductor si se dispone en láminas rotadas entre sí 1,1 grados. La publicación del hallazgo en Nature provocó una auténtica tormenta en la física: “Unos físicos teóricos ya habían predicho que si rotabas así las láminas algo pasaría. Nosotros hicimos el experimento − llevó años porque no es fácil− y ¡boom!, el material se vuelve superconductor. Fue una sorpresa total, para nosotros y para todo el mundo”, ha dicho Jarillo.

En su discurso, ha contado la continuación de ese resultado: “Unos cuántos años más tarde obtuvimos un fruto mucho mayor de lo que esperábamos: descubrimos una nueva plataforma para estudiar la física de materiales cuánticos. Esta plataforma hoy día se conoce como la twistrónica, o la posibilidad de cambiar las propiedades físicas básicas de los materiales jugando con el ángulo de rotación entre sus planos cristalinos. Desde el punto de vista de la investigación básica, las posibilidades son infinitas. Y desde el punto de vista más aplicado, no tengo duda de que el conocimiento que estamos generando dará lugar a nuevos materiales y tecnologías cuánticas que espero contribuyan de manera decisiva a la prosperidad de la humanidad”.

Un físico “heterodoxo” que mejora la visión de millones de personas

Pablo Artal, Medalla de la Real Sociedad Española de Física 2021, se considera “un físico heterodoxo” porque su investigación está orientada a las aplicaciones. Artal ha creado lentes intraoculares que llevan años mejorando la visión de los pacientes, pero su punto de partida es el conocimiento básico: “Mi objetivo siempre ha sido comprender mejor el funcionamiento del ojo, y a partir de ahí obtener lentes o instrumentos de diagnóstico que mejoren la calidad de vida”, afirma.

Artal estudió Física en Zaragoza, se doctoró en la Universidad Complutense de Madrid y, tras estancias en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y en el Instituto de Óptica de Orsay (Francia), investigó en el Instituto de Óptica (CSIC), en Madrid, hasta convertirse en catedrático a la Universidad de Murcia, cuyo Laboratorio de Óptica creó en 1994. Sus hallazgos ayudan a entender los factores que limitan la resolución visual humana, y ha creado métodos novedosos de medición, diagnóstico y corrección de la visión. Tiene una veintena de patentes internacionales y es cofundador de cuatro empresas.

“Utilizo la luz para estudiar las propiedades ópticas de nuestros ojos e inventar nuevas formas de corrección visual”, ha explicado en su discurso. “Llevo décadas intentando convertir los principios de la física en instrumentos para que la gente vea mejor. Aunque para los médicos yo soy el físico y para mis colegas físicos, soy un óptico, esta medalla es la muestra de que la física adopta múltiples formas para ampliar el conocimiento y mejorar el mundo. Ahora, más que nunca, es necesario que la sociedad apueste por la física y sus aplicaciones para afrontar los retos pendientes, desde la salud a la energía o el clima”.

Pilas ‘limpias’ que extraen energía de fluidos biológicos

Neus Sabaté, Premio Física, Innovación y Tecnología 2020, tuvo la idea que la condujo a crear las primeras baterías de papel al hacerse un test de embarazo: el dispositivo se desechaba tras su uso con su pila botón casi intacta; ¿por qué no sacar energía de la urea, en la propia orina? Hoy, sus innovadoras baterías “pueden proporcionar energía a dispositivos de un solo uso con un impacto ecológico mínimo, y sin procesos de reciclaje costosos”, ha explicado en su discurso.

“Este invento partió de preguntarse cómo reducir el impacto ecológico de las pilas de botón. Y de esa pregunta, nació una respuesta y de la respuesta, salió una invención. La invención nos llevó a un proyecto empresarial y ese proyecto se consolidó en una empresa que lleva cinco años en funcionamiento y comercializa las baterías a nivel internacional y crea puestos de trabajo de calidad”.

Sabaté estudió Física en la Universidad de Barcelona y se doctoró en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CSIC), donde descubrió su pasión por la ingeniería. Después de un período postdoctoral en Berlín se reincorporó al IMB. La crisis económica durante esta etapa la impulsó a fundar su propia empresa, temiendo por su puesto como investigadora. Pero logró mantenerlo, y en 2015 obtuvo una de las prestigiosas becas ERC Consolidator Grant. “Me encontré liderando la investigación de vanguardia en el laboratorio y al mismo tiempo dirigiendo una empresa spin-off”, ha relatado.

El valor de la ciencia como “elemento transformador de la sociedad”

José Francisco Fernández Lozano, Premio Física, Innovación y Tecnología 2021, ha dedicado su carrera a jugar con nanopartículas para crear nuevos materiales con propiedades a la carta. “Con nanopartículas podemos hacer magnético o conductor un material que no lo es, podemos cambiar sus propiedades”, ha explicado. Desde el Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC se ha esforzado por convertir su investigación en tecnología que llega al ciudadano: es coautor de 35 familias de patentes, de las que una quincena están licenciadas y algunas han dado lugar a productos ya en el mercado. También ha fundado dos empresas.

“La ciencia básica de excelencia es la base de la transferencia de conocimiento”, ha señalado en su discurso. “En el sistema español de Ciencia y Tecnología prevalecen las publicaciones científicas, en contrapunto con la muy modesta contribución en patentes. Necesitamos normalizar la transferencia de conocimiento a la industria. La física y el conjunto de disciplinas científicas nos ofrecen soluciones a los retos actuales. Como investigador me siento orgulloso de llevar la ciencia desde el laboratorio a la empresa. Es el momento de tomarse la transferencia de tecnología en serio, para demostrar el valor de la ciencia como elemento transformador de la sociedad”.

La investigación básica, el “origen de todo lo que nos permite progresar como sociedad”

Héctor Gil, Premio Joven Investigador en Física Teórica 2020, ha recordado en su discurso “las fascinantes preguntas a las que aún hay que dar respuesta”: como “de qué está hecho el universo, cuál fue su origen, y cómo evolucionará en el futuro. Dar respuesta a estas cuestiones puede parecer irrelevante. El ‘para qué sirve’ inunda nuestra sociedad. Parece que si un conocimiento no sirve para algo aquí y ahora no es importante, cuando la historia de la ciencia, y en especial estos dos últimos años, nos ha enseñado todo lo contrario. Este es un problema endémico de toda la investigación básica. Precisamente por eso premios como este nos recuerdan la importancia de fomentar esta rama de la ciencia”.

Tampoco Irene Valenzuela, Premio Joven Investigador en Física Teórica 2021, le ve “sentido” a la pregunta “para qué sirve lo que hago”.  “La investigación básica es el origen de todo, nos permite progresar como sociedad y vivir como vivimos ahora, y nos puede llevar en el futuro a descubrir cosas que jamás habríamos imaginado. Creo que vivimos en una época muy utilitarista en la que medimos el valor de las cosas por la aplicación inmediata, pero es que lo que ahora es industria, era investigación básica hace años. La búsqueda del conocimiento es un fin en sí mismo, que nos hace humanos, y que hay que potenciar”.

Física para “seguir teniendo un planeta donde vivir” dentro de 100 años

María José Martínez-Pérez, Premio Joven Investigador en Física Experimental 2020, ha escogido la  mecánica cuántica como ejemplo de una investigación fundamental que trae “los avances más espectaculares a la humanidad. La mecánica cuántica permitió entender el principio de funcionamiento del transistor y el láser, pero también sirvió para diseñar experimentos mentales y proponer paradojas irresolubles, que más bien parecían un pasatiempo. Este pasatiempo se ha convertido hoy en la siguiente revolución tecnológica de nuestra sociedad, la segunda revolución cuántica. Una tecnología que nos permitirá transmitir y codificar información de manera segura, que sustituirá a los actuales GPS y servirá para diseñar baterías, conductores, fertilizantes y medicamentos. Estoy convencida de que será una herramienta esencial, que permitirá a nuestros hijos superar los retos a que se enfrenta nuestro planeta”.

Pelayo García de Arquer, Premio Joven Investigador en Física Experimental 2021, se ha centrado en las aplicaciones ambientales de su investigación: “En mi grupo trabajamos en la captura de gases efecto invernadero, como CO2, y en su transformación en cosas que necesitamos: materiales para industrias, o combustibles para transporte, fabricados a partir de contaminación y energía renovable. Hoy vivimos mejor que hace 100 años… nuestro reto actual es que dentro de 100 años tengamos un planeta donde seguir viviendo. Para ello la ciencia es crucial”.