El premio de Física fue para Albert Fert y Peter Grünberg
Nobel por permitir la miniaturización

Clementina, la primera computadora científica que llegó al país, medía unos 18 metros de largo y tenía una memoria de núcleos magnéticos de apenas 5 kilobytes. El salto desde ese glorioso armatoste de la década del sesenta hasta las computadoras, equipos de DVD y MP3 cada vez más pequeños y poderosos de la actualidad -algunos de los cuales alcanzan una capacidad de almacenamiento de billones de bytes- fue posible gracias a la revolución tecnológica que iniciaron, trabajando independientemente, los dos investigadores que compartirán el Premio Nobel de Física 2007: Albert Fert y Peter Grünberg.

Fert, francés, de 69 años, y Grünberg, alemán, de 68, descubrieron hace dos décadas un efecto físico que permitió desarrollar "cabezas lectoras" más sensibles y capaces de registrar mayores cantidades de información almacenadas en áreas cada vez más pequeñas gracias a un comportamiento de la materia que llamaron "magnetorresistencia gigante" (GMR, según sus siglas en inglés).

"Es una variación aumentada de la resistencia eléctrica que surge cuando se ensamblan finísimas capas de elementos magnéticos (como el hierro, el cobalto o el níquel) y no magnéticos (como el oro y la plata)", explica la doctora Laura Steren, del Instituto Balseiro y la Comisión Nacional de Energía Atómica, que investigó con Fert durante tres años en su posdoctorado.

La miniaturización de las computadoras personales, los reproductores de música y los poderosos motores de búsqueda actuales requieren discos duros en los que la información esté muy densamente almacenada en áreas de diferente magnetización.

"Una cierta dirección de la magnetización corresponde al cero y otra, al uno del lenguaje binario -explica la Fundación Nobel-. Para acceder a esa información, una cabeza lectora registra los diferentes campos de magnetización. Pero a medida que un disco se hace más pequeño, el campo magnético de cada bit se hace más débil y difícil de leer, por lo que se necesita una tecnología de lectura mucho más sensible." La oportunidad para desarrollarla apareció en los años setenta, cuando se logró disponer finísimas capas de metales de escala nanométrica (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) y sólo algunos átomos de espesor, a la manera de un sándwich, de diferentes metales. En ese submundo de dimensiones infinitesimales, se expresaron caprichosos comportamientos de la materia.

"Al disponer de estos «apilamientos» combinados para sus experimentos, Fert, que venía estudiando el transporte eléctrico desde su posdoctorado, especuló que sería posible utilizarlos para obtener un efecto magnificado -dice Steren-. En la magnetorresistencia, dos factores tienen un papel protagónico: la carga eléctrica y el spin de los electrones, una propiedad que surge de la rotación de éstos sobre sí mismos, ya sea a la derecha o a la izquierda. Fert se dio cuenta de que, efectivamente, en los materiales magnéticos la resistencia eléctrica depende del spin de los electrones. Tanto él como Grünberg diseñaron estos materiales "multicapas" jugando con la idea de que la resistencia eléctrica es diferente para un spin o el otro, y lograron un efecto cien veces mayor que lo que se conocía hasta ese momento." (Un dato curioso es que en el trabajo inicial publicado por Fert participó cmoo primer autor un físico argentino, Mario Baibich, que hoy reside en Brasil.)

El grupo de Grünberg creó un sistema compuesto de dos o tres capas de hierro con cromo en el medio. Fert y su equipo diseñaron un material de unas treinta capas. Este último registró mayor magnetorresistencia, pero el principio físico era el mismo.

En un caso notable de transferencia tecnológica, en 1997, diez años después de este hallazgo de ciencia básica ya se producían cabezas lectoras GMR en lo que se considera la primera aplicación comercial de la nanotecnología, un campo de investigaciones que crece vertiginosamente.

"A Grünberg no llegué a conocerlo personalmente -concluye Steren, que sigue trabajando en el área desarrollada a partir de estos hallazgos, la spintrónica-, pero Fert es un tipo excepcional. En ciencia es un grande, pero además es generoso y consolidó un grupo que es líder en el mundo."

Nora Bär

 
La Academia Sueca premió al francés Albert Fert y el alemán Peter Grünberg por un descubrimiento que permite almacenar miles de datos en los discos rígidos.

ESTOCOLMO (AP).— El francés Albert Fert y el alemán Peter Grünberg ganaron el Premio Nobel de Física 2007 por un descubrimiento que permite a miles de millones de personas almacenar cantidades colosales de información en los discos rígidos de las computadoras.

El hallazgo "puede ser también considerado una de las primeras aplicaciones reales del campo prometedor de la nanotecnología" que es aplicada en dispositivos minúsculos, dijo la Real Academia Sueca de Ciencias en la argumentación.

Los dos científicos fueron distinguidos en reconocimiento a su hallazgo de la magneto-resistencia gigante que es utilizada para leer información de discos duros de computadora y que ha llevado a miniaturizar los discos duros en los últimos años.

El año pasado, los estadounidenses John C. Mather y George F. Smoot obtuvieron la presea por sus estudios sobre los primeros momentos del universo que han contribuido a comprender las galaxias y estrellas, al tiempo de apoyar la teoría de la Gran Explosión sobre el origen del cosmos.

El lunes, los estadounidenses Mario R. Capecchi y Oliver Smithies y el británico Martin J. Evans ganaron el Premio Nobel de Medicina 2007 por los descubrimientos que llevaron a elaborar una técnica para la manipulación de genes en ratones.

Los premios restantes de química, literatura, paz y economía serán anunciados por separado en varios días, en un lapso que termina el lunes.

El galardón de la paz es anunciado en Oslo, mientras los otros lo son en Estocolmo. Los premios, cada uno con una compensación económica de 1,5 millones de dólares, fueron creados por el empresario sueco Alfred Nobel en su testamento.

Los premios Nobel son entregados cada año el 10 de diciembre, en el aniversario de la muerte de su creador.

Página 12

PREMIO NOBEL DE FISICA 2007
La rigidez de lo pequeño
El francés Albert Fert y el alemán Peter Grünberg recibieron el máximo premio en física por hallar la “magnetorresistencia gigante”, que permitió desarrollar los discos duros de las computadoras.

Albert Fert y Peter Grünberg, padres de la “espintrónica”, que combina electrónica y magnetismo.      
  
Por Federico Kukso
Aunque no se la vea, ella está. Hace un par de años que se encuentra ahí, detrás, adentro, en el corazón mismo de gran parte del paisaje tecnológico que nos rodea. Si bien las tecnologías más significativas del siglo XX se pueden reducir a la aviación, la energía nuclear, los métodos anticonceptivos e Internet, todo demuestra que las nanociencias llevarán la batuta en el siglo XXI. Junto a la biología molecular, el mundo “nano” se predispone a coparlo todo. Y ya recibió su primer gran galardón, que no sirve más que para respaldarlo y demostrar que la cosa viene en serio. Al fin y al cabo, un Premio Nobel es algo importante, así como deseable y envidiable por toda la comunidad científica. En este caso se trata del Premio Nobel de Física que, según se anunció ayer, cayó en las manos del francés Albert Fert y el alemán Peter Grünberg por el descubrimiento de la “magnetorresistencia gigante”, un fenómeno al que se tiene acceso cotidianamente, pues permite aumentar la capacidad de almacenamiento de los discos rígidos (o duros).

Computadoras, laptops, cámaras digitales y reproductores de mp3 y DVD –el ejército de gadgets moderno que hoy nos circunda– no podrían existir tal cual existen hoy sin el fantástico hallazgo al que llegaron Fert (68, investigador del CNRS/Thales y catedrático de la Universidad de París Sud) y Grünberg (67, del Centro alemán de Investigación Julich) en 1988. Y no es que la Real Academia Sueca de Ciencias lo haya advertido recién ahora: los Nobel por lo general son premios que se otorgan con delay (el tiempo medio oscila entre los 20 y 30 años después del descubrimiento). Es decir, suelen ser galardones que reconocen investigaciones cruciales, aquellas que reorientan el andar de una disciplina.

“La magnetorresistencia, así a secas, es la propiedad de ciertas sustancias o compuestos de cambiar su resistencia al paso de la corriente eléctrica cuando se encuentran inmersos en un campo magnético”, explica a Página/12 el ingeniero electrónico Juan Carlos Fernández, secretario académico de la Facultad de Ingeniería de la UBA. “La magnetorresistencia gigante, en particular (GMR o Giant Magnetoresistance), se dice que se produce en un ‘sandwich’ en donde las capas de pan serían el material magnético y el ‘jamón’, una capa muy delgada –del orden de los micrones– de material conductor.”

Fert y Grünberg descubrieron en 1988 este efecto que permitió el envasamiento de información en sistemas magnéticos. Y si bien las posibles aplicaciones tecnológicas fueron evidentes desde el principio, pasaron cerca de 10 años hasta que IBM comercializó el primer disco duro con tecnología GMR de 16 Gb en 1997. En la actualidad todos los discos duros de computadoras usan técnicas GMR. “Esto parece ahora trivial, pero en su momento fue una revolución. Actualmente, salvo algunas especialidades como la cosmología y la astrofísica o las investigaciones muy básicas en física o biología, la gran mayoría de las líneas de investigación tienen correlatos tecnológicos inmediatos; los desarrollos e investigaciones no pueden prescindir del aporte de la ciencia experimental o teórica”, advierte Fernández. “Estos descubrimientos les demuestran a los estudiantes que es importante no quedarse en los chiches electrónicos, porque lo más seguro es que dentro de 4 años lo que hoy es novedad se vuelva obsoleto. La ciencia básica, en cambio, es lo que permanece.”

La física Laura Esteren, investigadora del Conicet y miembro del Laboratorio de Resonancia Magnética del Centro Atómico Bariloche, tuvo la oportunidad de trabajar durante tres años con Albert Fert y su grupo. Y comenta: “En realidad, hace dos o tres años se viene diciendo que en cualquier momento les daban el Nobel. Su descubrimiento fue la puerta de entrada a todo un nuevo tipo de investigaciones vinculadas con nanoestructuras magnéticas que permiten almacenar información. Hoy el grupo de Fert lidera un campo de enorme dinámica e importancia en las nanociencias que se le llama ‘Espintrónica’, es decir, la combinación de electrónica tradicional y magnetismo”.

La espintrónica, que nació alrededor de 2002, consiste en usar el “spin” o giro de los electrones para almacenar información y reducir el espacio de almacenamiento de información millones de veces. O sea, se mezclan todos los conocimientos técnicos de la electrónica con la mecánica cuántica de este reino liliputiense.

Las nanociencias –un campo amplísimo que congrega a físicos, químicos, biólogos– de hecho fueron impulsadas por la industria electrónica que hace 20 años solicitaba a gritos una solución para traspasar los límites que imponía la utilización de silicio en los circuitos integrados. Luego saltaron a aquel campo que pendula entre la realidad y la ficción con sus nanorrobots capaces de zambullirse en el torrente sanguíneo y curar in situ enfermedades, sus micromotores y microtubos de carbono con resistencia diez veces superior a la del acero. De hecho, la nanotecnología es una de las disciplinas de más rápido crecimiento, pese a que su percepción pública sea aún muy baja.

El descubrimiento de Fert y Grünberg en realidad fue una victoria contra el espacio. De grandes máquinas del tamaño de lavarropas (o más), las computadoras y sus cerebros (los discos rígidos que nacieron en 1950) se comprimieron, multiplicándose al mismo tiempo por 100 o 200 su capacidad de retención de datos. La nanotecnología ahora campea tranquila y victoriosa, habiendo sepultado una época marcada por el gigantismo y la fastuosidad de lo inmenso. En lugar de ir al encuentro del afuera, ahora se va al encuentro del adentro. En definitiva, la nanotecnología es plenamente introspectiva.

sorpresas te da la física

(del cancionero Nobel)

¿Qué se iba a imaginar William Gilbert, cuando en 1600 frotaba imanes con ajo para demostrar que era falsa la creencia popular de que el ajo tenía propiedades antimagnéticas? ¿Qué se le iba a ocurrir a Faraday cuando dudaba y reflexionaba sobre la realidad de las líneas de fuerza magnéticas? ¿Qué iba a pensar Maxwell cuando hacía modelitos con resortes en el éter para establecer sus ecuaciones sobre el magnetismo? ¿Qué podían sospechar los que en el congreso de Karlsruhe, a mediados del siglo pasado, discutían la realidad de las moléculas y los átomos?

Y después, la física se volvió grande y entró en la época heroica: modelos atómicos, principios de incertidumbre, relatividad, mecánica cuántica capaz de predecir los movimientos e intimidades del núcleo atómico, de provocar estallidos más brillantes que mil soles y generar electricidad y creer tocar el fundamento del universo, buscando neutrinos y piones, partículas que oscilaban al borde de la inexistencia.

Y del otro lado, la Gran Aventura: hace cuarenta años, con el Sputnik, el hombre con mayúscula salía por primera vez del planeta cabalgando la gravedad y luego las grandes potencias enviaban sondas a los planetas y se esparcían por el sistema solar y dejaban la huella de un pie en la Luna.

Fueron cincuenta años de los grandes, de los principios fundamentales, de la teoría elemental y básica, de la búsqueda de los fundamentos, en los que cualquier cosa más grande que un electrón o más chica que un cohete quedaba fuera del interés profundo de los científicos que jugaban con el universo en sus manos: galaxias, estrellas, cerque, fue la fórmula del sendero científico de la primera mitad del siglo pasado.

Y he aquí que, silenciosamente, en 1953 se establecía la estructura de la enorme molécula de la herencia, y la biología empezaba a tomar la delantera, al principio sin que nadie se diera cuenta. En el interior de las células se escondían secretos a ser descubiertos y tan rotundos como una galaxia espiral (y mucho más cercanos, desde ya).

Y luego, “lo nano”, el armado de moléculas; los químicos empezaron a poder fabricar dispositivos con aquellos objetos que no eran átomos, sino sus agregados, pero que a su vez eran capaces de constituir pequeños motores aptos para introducirse en el cuerpo y actuar en él, o de almacenar cantidades fabulosas de información, como la propiedad que valió el Premio Nobel de Física que se anunció ayer, y a lo largo y a lo ancho del mundo los ojos se enfrentan en las moléculas-lego con la esperanza de ponerlas a trabajar, actuar como en una fantasía científica sin fin.

Los robots del futuro, piensan, no serán esos androides medio idiotas capaces de dominar al hombre, como si dominar al hombre sirviera para algo. Los verdaderos robots serán ensambles nanométricos de moléculas que los químicos descendientes de alquimistas y magos de la materia dominarán y harán trabajar a su antojo.

¿Será así? ¿Quién puede saberlo?

Al fin y al cabo, en la ciencia, todo es inseguro y provisorio.

Del catalizador del coche a los abonos artificiales

El alemán Gerhard Ertl, Nobel de Química 2007 por sus estudios de procesos químicos en superficies sólidas, vitales para la industria moderna

 
ELPAIS.com  - 

El alemán Gerhard Ertl ha sido galardonado con el Premio Nobel 2007 de Química por "sus estudios de los procesos químicos sobre superficies sólidas", según ha informado la Academia sueca de las Ciencias. "Esta ciencia es importante para la industria química y puede ayudarnos a entender proceso tan diferentes como por qué se oxida el acero, cómo trabajan las células de combustible y cómo funcionan los catalizadores de nuestros coches", señala la academia en un comunicado. El premio está dotado con 10 millones de coronas suecas (1,1 millones de euros) y se entregará junto al resto de los galardones el 10 de diciembre, aniversario de la muerte de su fundador, Alfred Nobel.

"Las reacciones químicas sobre las superficies catalíticas juegan un papel vital en numerosas operaciones industriales, como la producción de fertilizantes artificiales", prosigue el texto. "La química superficial puede incluso explicar la destrucción de la capa de ozono", añade. "La industria de semiconductores es otra área que depende del conocimiento de la química superficial", precisa.

El premio le llega a Ertl como un regalo, quien cumple hoy 71 años. Otro alemán, Peter Grünberg, recibió ayer el Nobel de físicia junto al francés Albert Fert.

En 2006 el Nobel de Química había recaído en el estadounidense Roger Kornberg, él mismo hijo de un premio Nobel, por sus trabajos fundamentales sobre uno de los elementos claves de la vida: la transcripción de los genes.