Amador Menéndez Velázquez

15b-67

© P. Bocchese

Amador Menéndez Velázquez (Oviedo, 1969), científic i divulgador, va guanyar el XV Premi Europeu de Divulgació Científica Estudi General amb l’obra Una revolució en miniatura. Nanotecnologia al servei de la humanitat. Amador és membre del Centre d’Investigació en Nanomaterials i Nanotecnologia (CINN) i de l’Institut Tecnològic de Materials d’Astúries (ITMA). En l’actualitat treballa a l’Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT) i, en una de les seues visites a la família, es va acostar a València la passada primavera per presentar la seua obra en la Fira del Llibre.

La seua trajectòria no és l’habitual en el món científic: de professor d’ensenyament secundari a investigador al MIT.
Doncs sí, no és l’habitual, la veritat. Quan acabí la carrera necessitava treballar i, per això, vaig preparar les oposicions a professor de secundària; comencí a treballar a l’any següent. Però m’agradava la investigació, i vaig dedicar caps de setmana, estones lliures i vacances a treballar en la meua tesi doctoral. M’especialitzí en la llicenciatura en Química Física, i això em va permetre realitzar una tesi teòrica. Això sí, com que vaig compaginar les classes i la investigació, tardí set anys a completar-la.

En què va treballar en la seua tesi?
En l’anàlisi de les dades obtingudes mitjançant difracció de raigs X de monocristall. Un dels resultats obtinguts d’aquesta anàlisi és un mapa de la densitat electrònica. Jo vaig desenvolupar models matemàtics per poder extraure informació sobre l’enllaç químic a partir d’aquests mapes de densitat electrònica. Per això vaig emprar la metodologia d’àtoms en molècules de Richard Bader, de la universitat canadenca de McMaster. A més, entre altres coses, vaig aplicar la teoria de la informació per quantificar la informació que es podia obtenir d’un mapa de densitat electrònica. Això va derivar en el sistema expert Molfinder per a la determinació de l’enllaç químic mitjançant difracció de raigs X de monocristall. El 2004, la Unió Internacional de Cristal·lografia i la Unió Internacional de Química van decidir adoptar aquest programa com a sistema prototip per a la caracterització de l’enllaç químic. I, l’any 2005, tinguí l’oportunitat d’incorporar-me al Consell Superior d’Investigacions Científiques.

En l’Institut de Ciència de Materials de Madrid.
Sí, i també vaig col·laborar amb el Laboratori Europeu de Radiació Sincrotró. Des de l’any 2009 sóc investigador del Centre d’Investigació en Nanomaterials i Nano­tecnologia i de l’Institut Tecnolò­gic de Mate­rials d’Astúries.

I com va acabar al MIT?
La Fundació Universitat d’Oviedo va convocar l’any 2009 un premi d’investigació aplicada. Es tractava de proposar una línia d’investigació innovadora, en la qual no es treballara a Astúries; el premi consistia en una estada de sis mesos al MIT per desenvolupar aquesta investigació. Vaig plantejar un projecte per treballar amb Marc Baldo, del MIT, en concentradors solars luminiscents, amb aplicació en energia solar fotovoltaica. I allí estic…

Les carreres de ciències tenen problemes a l’hora de reclutar estudiants. Quina és, des del seu punt de vista, la situació de l’ensenyament de les ciències en secundària i batxillerat?
Més o menys la meitat dels estudiants es decanten per lletres i la meitat per ciències. Hi ha un fort rebuig a les assignatures de ciències per part dels estudiants de lletres pures. Possiblement el rigor matemàtic que implica una assignatura científica fa que les consideren molt abstractes. Però sí que és cert que, a l’arribada a la universitat, hi ha menys estudiants que es decanten per carreres científiques. Però això també és, en part, pel fet que la formació professional va guanyant estudiants. La LOGSE té, des del meu punt de vista, moltes coses millorables, però va encertar en el cas de la formació professional. Els xavals que estudien mòduls ixen molt ben formats, amb una orientació clara cap al que necessiten les empreses. 

Ha estat implicat, a Astúries, en la formació de professors per a impartir la nova assignatura Ciències per al Món Contemporani. Què n’opina?
És una gran oportunitat per acostar la ciència de tots els dies als xavals. No estàs limitat per un temari rígid que cal complir, com en Física i Química de tercer d’ESO, per exemple. El programa és molt més flexible, i el professor pot treballar d’una manera molt més lliure i creativa, emprant diferents estratègies metodològiques. S’aborden temes molt candents, molt cridaners i interessants, com la ciència de materials, l’enginyeria genètica, la investigació aeroespacial o les tecnologies de la informació i la comunicació. És evident que el resultat també depèn del professorat: hi ha gent molt entusiasta, que li està traient molt de partit i, altres, no tant. 

Està desenvolupant al MIT concentradors solars luminiscents. Què són?
En les cèl·lules solars fotovoltaiques es produeix la conversió de llum en electricitat. Per incrementar-ne l’eficiència hi ha dues opcions: augmentar l’àrea ocupada per les cèl·lules solars (cares i encara no gaire eficients), o concentrar i intensificar la llum en una regió diminuta, on situarem les cel·les fotovoltaiques. Si el cost dels concentradors és menor que el de les cèl·lules fotovoltaiques, aquesta és una opció per abaratir l’energia produïda per aquesta via. Els concentradors avançats convencionals es basen en espills corbs, que giren com un gira-sol seguint el Sol per concentrar la major quantitat possible de llum sobre la cèl·lula al llarg del dia. Això fa que siguen bastant cars. L’any 2008 Marc Baldo, el responsable del grup d’investigació en què  treballe, va publicar un article en la revista Science en el qual presentava uns concentradors solars orgànics d’alta eficiència. S’aplica una capa prima d’un compost orgànic sobre un vidre. La llum que hi incideix és absorbida pel compost orgànic, i és reemesa de nou i, per reflexió interna total (una cosa semblant al que ocorre amb la fibra òptica), una gran part de la llum reemesa queda atrapada en el vidre i arriba als seus extrems. De manera que es poden incorporar cèl·lules solars fotovoltaiques en els cantells del vidre, que reben molta més radiació que si estigueren exposades directament al Sol. Aquest dispositiu és un concentrador solar luminiscent. Té diversos avantatges enfront dels concentradors convencionals: no cal seguir el sol, i es basa en materials orgànics, molt barats. El meu treball s’orienta cap a la millora de l’eficiència d’aquest dispositiu. Per fer això, intente domesticar les molècules per situar-les en unes orientacions determinades sobre el vidre. En l’orientació òptima, la llum és reemesa per les molècules directament cap als extrems del vidre, evitant així pèrdues per les cares d’aquest.

Quan parlem de les aplicacions de la nanotecnociència, sempre solem emprar la paraula revolució. Però, a l’hora de la veritat, les aplicacions reals d’aquesta nova àrea són poc espectaculars i, fins i tot, com en el cas de les cremes solars, podríem qualificar-les de frívoles.
Sí, és cert, moltes de les aplicacions que es troben en el mercat tenen poc a veure amb la ciència-ficció que impregna moltes discussions sobre l’impacte futur de la nanotecnologia. Però, en els laboratoris, en fase de des­envolupament, hi ha productes fascinants. Pensem en la salut humana, un dels temes que més ens inquieta. Es treballa en l’alliberament intel·ligent de fàrmacs. Un dels problemes dels tractaments de quimioteràpia en càncers són els efectes secundaris. S’estan dissenyant uns sistemes que permetran l’alliberament selectiu dels fàrmacs anticancerígens només en les cèl·lules del tumor. D’aquesta manera s’evitaran els efectes secundaris. Robert Langer, del MIT, va ser pioner en aquest camp, i ja hi ha un producte en el mercat basat en les seues investigacions. És el Gliadel: un polímer biocompatible i biodegradable que conté carmusitina, el fàrmac. És indicat en el tractament de gliomes, com a complement a la cirurgia i la radioteràpia. Una vegada extirpat el tumor, es col·loquen oblies de Gliadel en la cavitat ocupada pel tumor, amb la qual cosa la carmusitina es va alliberant lentament en el llit del tumor. La nanoteràpia és una realitat, i el nanodiagnòstic, que ens permet detectar malalties en els estats inicials, també és una realitat.

16b-67
© P. Bocchese

En el cas del seu treball, les aplicacions es donen en l’àrea de les fonts d’energia renovables.
Sí, i no és l’única aproximació en què es treballa. Hi ha un nou tipus de cèl·lules solars basades en nanopartícules. Les cèl·lules solars convencionals són prou cares i aprofiten una petita fracció de la llum que ens arriba del Sol. Una de les possibilitats que s’estudien és la d’aprofitar una part major de la radiació solar. Per això, s’estan emprant els punts quàntics: agrupacions d’àtoms de l’ordre d’uns pocs nanòmetres. Aquests punts quàntics poden absorbir diferents parts de l’espectre electromagnètic depenent de les seues grandàries. S’estan desenvolupant cèl·lules solars basades en punts quàntics de grandàries distintes, que permetran transformar un major percentatge de llum solar en electricitat. Els punts quàntics es poden suspendre en un líquid, amb la qual cosa es podrien aplicar sobre substrats flexibles, com ara plàstics, i això permetrà aplicar-los en situacions molt variades. 

Un dels riscos que s’atribueix a la nanotecnociència té a veure amb la possibilitat de superar les nostres limitacions com a espècie, bé siga en longevitat, o bé dotant-nos de sentits millorats. Quina és la seua opinió sobre aquestes possibilitats? 
Crec que s’acosten al terreny de la fantasia. El camp de la biònica és molt mediàtic i lligat estretament a la ciència-ficció. Però la natura ha passat 3.800 milions d’anys fent investigació i desenvolupament mitjançant el procés de l’evolució. És molt improbable que puguem millorar els nostres sentits. Però, a més, quin trellat té ampliar els nostres sentits per veure, per exemple, la radiació IR? En qualsevol cas, el que podem fer, ara, és tractar de suplir les deficiències sensorials que presenten algunes persones. Pensem en un cec. L’ull artificial que s’assaja en els laboratoris té una resolució d’uns 16 píxels, i això els permetria a les persones cegues distingir les llums de les ombres. Si mitjançant la nanotecnologia podem desenvolupar un ull artificial d’uns 1000 píxels de resolució, una persona cega podria arribar a distingir contorns. Com veus, som molt lluny de certes fantasies…

Finalment, podria fer alguns comentaris sobre la importància de la divulgació científica? 
És un tema que m’apassiona i en això, probablement, arrossegue la meua herència de professor de secundària. Els científics hem de comunicar a la societat el que fem, com ho fem i per què ho fem. La societat ha d’estar informada científicament: d’aquesta manera és una societat més lliure, atès que pot prendre decisions més democràtiques sense relegar-les als especialistes. I la divulgació és també necessària per a despertar vocacions científiques en els joves: és necessari fer-los arribar la ciència i les seues aplicacions en aquestes edats primerenques.

Fernando Sapiña. Departament de Química Inorgànica i Institut de Ciència dels Materials, Parc Científic, Universitat de València.
© Mètode 67, Tardor 2010.

 

«Moltes de les aplicacions que es troben en el mercat tenen poc a veure amb la ciència-ficció que impregna moltes discussions sobre l’impacte futur de la nanotecnologia»

 

 

 

16-67
© P. Bocchese

«El camp de la biònica és molt mediàtic, però la natura ha passat 3.800 milions d’anys fent investigació i desenvolupament mitjançant el procés de l’evolució. És molt improbable que puguem millorar els nostres sentits»

 

 

 

15c-67© P. Bocchese

«Els científics hem de comunicar a la societat el que fem, com ho fem i per què ho fem. I la societat ha d’estar informada científicament: d’aquesta manera és una societat més lliure»

Amador Menéndez Velázquez
Amador Menéndez Velázquez

© Mètode 2011 - 67. Naturalesa humana - Número 67. Tardor 2010

Professor de Química Inorgànica i investigador de l’Institut de Ciències dels Materials, Universitat de València.