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Alto o disparo

Microscopios de varios millones de euros, investigadores vestidos de astronautas, cañones de iones... El CIC Nanogune revela sus secretos en su décimo cumpleaños: ¿cómo se inmovilizan y cortan átomos un millón de veces más finos que un folio?

Alto o disparoRuben Plaza

el hall tiene el aspecto de una cafetería vanguardista, pero su sótano alberga auténticos tesoros: microscopios de varios millones de euros, laboratorios ausentes de partículas de polvo y científicos disfrazados de astronautas, que se visten y se desvisten, suben y bajan, en su mundo, concentrados en el manejo de lo invisible: la nanoescala. Entender lo que se hace de puertas adentro del CIC Nanogune, que hoy cumple diez años, supone un antes y un después en la concepción propia del mundo en que vivimos: desde los smartphones de última generación hasta los tratamientos oncológicos más avanzados. ¡Es nanotecnología! Pero no se asusten. Si superan la siguiente definición, el resto es pan comido. Ahí va: “Los átomos son los bloques fundamentales que constituyen la materia estable y la nanotecnología es la tecnología a la escala de esos átomos y moléculas”. Empecemos.

Dice Txema Pitarke, el director general del CIC Nanogune, que un cañón de iones es como una metralleta que se utiliza para cortar muestras diminutas compuestas por unos pocos átomos, partículas en perpetuo movimiento que miden la diezmillonésima parte de un milímetro. Conseguir inmovilizar estos átomos es una tarea clave para su análisis y manipulación y solo se consigue con artilugios como un criostato de helio que nos muestra Nicholas. Este joven investigador levanta la cabeza de su ordenador y nos abre las puertas de una sala que preside un artefacto inconcebible. Solo las explicaciones de Pitarke y los 100 investigadores del centro dan sentido a lo que vemos en el interior del edificio.

Estamos ante una especie de trasto diseñado por “Nacho”, el jefe del grupo de Nanoimagen, que es una de las diez áreas de especialización del CIC Nanogune. El invento consigue acercarse al frío extremo, el cero absoluto (-273 grados centígrados), que es una especie de tope teórico: un límite de la ciencia al que solo nos podemos acercar, ¡y mucho!, con máquinas como esta.

a 272 grados bajo cero El criostato más avanzado del CIC Nanogune se queda muy cerca (-272ºC) de ese cero absoluto y con él dejamos a los átomos prácticamente quietos, desnudos antes nuestros ojos (microscopios electrónicos y de efecto túnel), vulnerables al corte del cañón de iones y expuestos al corte y confección y, por tanto, al diseño a la carta de materiales y estructuras.

“No pisen fuera de la zona verde”, nos dice Nicholas en inglés. El miedo del joven investigador tiene su base. En ese mismo instante, un haz de electrones está escudriñando átomos, observándolos y, a esos niveles de precisión, cualquier vibración, por mínima que sea, daría al traste con horas de trabajo. Para evitar problemas, explican, la máquina se asienta con muelles neumáticos sobre una plataforma de 3.000 toneladas que, a su vez, descansa sobre más muelles neumáticos. Da igual que saltes a medio metro de distancia, que el microscopio ni se inmuta.

investigadores de 49 países Las tripas del CIC Nanogune lo tienen todo contemplado. Es como un bunker en el que no hay nada dejado al azar: un total de 2.250 metros cúbicos de hormigón y una estructura concebida por arquitectos americanos que ya habían diseñado centros de este tipo. Todo aislado, con suelos flotantes y techos colgantes. “Si quieres estar en la línea de los mejores en ciencia, tienes que estar en la línea de los mejores en instalaciones. Si no, no vienen los mejores investigadores”, asegura Pitarke. En diez años han pasado por el CIC Nanogune científicos de 49 países.

Hace doce años, en 2007, ese edificio de 6.000 metros cuadrados era “solo hierba”, y en noviembre de 2008, un mes antes de su inauguración, todo estaba dispuesto para albergar a un equipo investigador de referencia a nivel mundial, que hoy en día acredita en su haber 800 publicaciones científicas con 17.000 citas y la creación de cinco empresas tecnológicas, entre ellas Graphenea, especializada en el denominado material del futuro: el grafeno.

En un tiempo récord se levantó el edificio, con equipamiento puntero, y mucho espacio diáfano, a la espera de desarrollos futuros. Una inversión inicial de 25 millones de euros. Todo estaba pensado al detalle, para un equipo inicial de 35 investigadores repartidos en cinco áreas de investigación, y una previsión de crecimiento controlado que a día de hoy se cumple a rajatabla. Diez departamentos y 100 investigadores.

Pitarke nos muestra en el techo de la torre del edificio una gran boca de entrada, con cubierta corredera, pensada para introducir con una grúa desde el techo al sótano los grandes equipos que permiten la investigación avanzada.

labor de “testarudos” Uno de los más impresionantes artilugios lo maneja el ruso Andrey Chuvilin, el jefe del grupo de Microscopía Electrónica. Andrey es serio, meticuloso y “testarudo, como yo”, apostilla Pitarke. Por eso consiguió que el director aceptase sus exigencias y comprara este microscopio, “líder mundial hace nueve años” y, aún hoy, una herramienta “top mundial”. Sin embargo, Pitarke ya va asumiendo que más pronto que tarde Andrey reclamará un juguete nuevo, porque en tecnología diez años son muchos y es el periodo en el que se puede producir la “revisión del equipamiento”.

Este microscopio electrónico está valorado en varios millones de euros. Y los vale porque puede ver lo invisible. Moléculas y átomos que son un millón de veces más finos que un folio de papel.

La visita nos hace sentir trasladados al futuro. Por el camino hemos fichado a Bente. “¿Tienes un minuto?”, le pregunta Pitarke. Primero, duda. Bente trabaja en el área de materiales. Iba concentrado, ensimismado, a realizar alguna tarea, pero se lo pide el director. “¿Nos puedes explicar cómo funcionan los microscopios?” Tras un instante de reflexión, se une a la expedición.

la merluza del basque culinary En una sala anexa, en el mismo pasillo, asaltamos a otro investigador. Es el custodio de un microscopio electrónico de barrido, un trasto en el que Andrey consiguió “meter una merluza” para un proyecto del Basque Culinary Center (BCC) y ver cómo se comporta a nivel casi atómico. No es una herramienta “tan potente” como el microscopio electrónico, “pero nos permite ver otras cosas a la nanoescala”, asegura Pitarke.

Entre ellas, nos explica Bente, ver cómo se forma el hielo . “Puede parecer mundano, pero no lo es”, añade Pitarke. O conseguir aislar y que no se mueva una de las millones de millones de moléculas que hay en un vaso de agua.

“O sea que no tenéis ningún mérito. Todo lo hacen las máquinas”, les chinchamos. “De eso nada, más de la mitad del trabajo es interpretación”, se defiende el investigador.

El cúlmen gráfico de la visita se produce en la sala blanca o sala limpia, donde los investigadores experimentan en ausencia de partículas de polvo. Una sala que costó más de dos millones de euros y visibiliza a la perfección la labor futurista de estos marcianos. Unos potentes aspiradores en el techo, sellos aislantes y carteles de “no tocar” nos advierten de que estamos en una zona especial. Verles trabajar a través del cristal, en ausencia de ruido, aislados, impresiona. El futuro acecha.

¿quién paga la luz? Estiran proteínas para estudiar el modo en que las fuerzas mecánicas pueden influir en las enfermedades, crean andamios de proteínas que sirvan de base a las células madre aplicadas para la regeneración de tejido, y llevan a cabo un sinfín de experimentos. “Prueba, error, prueba error”, dice Pitarke. Solo un dato: la factura anual de la luz asciende a varios cientos de miles de euros anuales.

Muchos de los avances logrados por el CIC Nanogune fruto de su labor investigadora, se traducen en la construcción de equipos propios que luego venden a lo largo y ancho del mundo o en el lanzamiento de empresas como Graphenea -la más conocida de las start-up surgidas en CIC Nanogune-, y otras como Biotech Foods, dedicada a la fabricación de carne artificial, y en fase de desarrollo actualmente.

Investigación arriesgada El recientemente suscrito contrato con la multinacional norteamericana Intel para investigar en el desarrollo de los chips del futuro es otro buen exponente de lo logrado en diez años por este centro. Tecnología punta en pleno corazón de Donostia. Y todo, por el mismo precio que Tabakalera, con un presupuesto anual de seis millones de euros. Por desgracia, asegura Pitarke, hoy en día en ningún lugar del mundo se puede hacer “investigación arriesgada, de futuro, sin financiación pública. El Gobierno Vasco quiere que el 30% sea financiación privada pero actualmente estamos por debajo del 10%”.

Si tienen pensado ir a las visitas guiadas que el centro abre al público con motivo de su décimo aniversario, pidan que les enseñen el espectrómetro de masas que utilizaba Gil Grissom y su equipo en la serie de investigación forense CSI. Tienen uno igual.