Las herramientas-láser, primer Premio Nobel de Física a una mujer en 55 años

Arthur Ashkin (Estados Unidos), Gérard Mourou (Francia) y Donna Strickland (Canadá) compartirán las 9 millones de coronas suecas del Premio Nobel de Física 2018 por sus contribuciones al desarrollo de la tecnología láser aplicada a objetos muy pequeños. En realidad, convertir a diminutos pulsos de esta luz en una especie de pinzas microscópicas con las que manipular, por ejemplo, una célula. Hoy ya se usan en muchos laboratorios. Y, para Ashkin, el pionero, todo empezó con Star Treck.

Arthur Ashkin tuvo un sueño: imaginó los rayos de luz moviendo objetos. En la serie de culto que comenzó a mediados de la década de 1960, un rayo tractor se puede utilizar para recuperar objetos, incluso asteroides en el espacio, sin tocarlos. Por supuesto, esto suena como ciencia ficción. Podemos sentir que los rayos del sol llevan energía, nos calientan, perno no sentimos que nos empujen. Somos muy grandes para él, pero, ¿qué pasa con lo más pequeño?

Láseres de ciencia ficción no tan ficticios en Star Trek NBC

Inmediatamente después de la invención del primer láser en 1960, Ashkin comenzó a experimentar con el nuevo instrumento en Bell Laboratories, fuera de Nueva York. En un láser, las ondas de luz se mueven coherentemente, a diferencia luz blanca ordinaria en la que los rayos se mezclan en todos los colores del arco iris y se dispersan en todas direcciones.

Ashkin se dio cuenta de que un láser sería la herramienta perfecta para hacer que los rayos de luz movieran pequeñas partículas, aunque debió agregar lentes para poder controlarla. Había inventado trampas para partículas.

En sus intentos de capturar partículas cada vez más pequeñas, utilizó muestras de pequeños virus. Tras dejarlos al aire durante la noche, las muestras estaban llenas de partículas grandes que se movieron por todos lados. Usando un microscopio, descubrió que estas partículas eran bacterias que no sólo estaban nadando libremente; cuando se acercaron al rayo láser, quedaron atrapadas en la trampa de luz. Estaba descubriendo una diana para matar o manipular selectivamente microbios.

La mujer que se inspiró en los árboles de Navidad

Pasaron los años. Donna Strickland se mudó a Canadá procedente de Rochester (EE.UU.). En el laboratorio había un árbol de Navidad iluminado por láseres verdes y rojos. Le encantaban. Esa imagen, junto a lo que estaba investigando su jefe entones, Gérard Mourou, la inspiró para crear láseres menos continuos que los del árbol, pero mucho más potentes. Un amplificador láser a base de pulsos cortos.

La cirugía ocular recurre ya habitualmente al láser

La técnica, desarrollada entre los dos, se llama CPA y consiste en empaquetar más luz en menos espacio y tiempo. Por así decirlo, es como tirar de golpe un cubazo de 5 litros de agua frente a usar una regadera con la misma cantidad de líquido.

Gracias a estas técnicas tenemos memorias mucho más eficientes o cámaras superlentas

La técnica CPA revolucionó la física del láser. Se convirtió en el estándar para todos los láseres posteriores de alta intensidad y una puerta de entrada a áreas y aplicaciones completamente nuevas en química y medicina.

Hoy, gracias a estas técnicas tenemos memorias mucho más eficientes en nuestros dispositivos. O las cámaras superlentas más espectaculares y útiles para la ciencia. Aunque también se utilizan para perforar o revelar propiedades de sustancias e inspeccionar lo más íntimo de la materia, especialmente en lo que electrones se refiere, con lo que puede tener de útil en la creación de superconductores o placas solares más interesantes.