Premio nobel de física para el uso de láser como herramienta científica

El Premio Nobel de Física se otorgó este año para los avances en el campo de la física del láser, a las trampas de luz que permiten sostener bacterias, virus y células aisladas para su estudio y al desarrollo tecnológico, que permite generar pulsos de luz muy cortos e intensos, los cuales han encontrado aplicaciones tan variadas como cirugías oftálmicas, maquinado de materiales industriales y en investigación básica.

Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland son los investigadores galardonados. El primero de ellos, por la invención de las pinzas ópticas y su aplicación a sistemas biológicos, que permiten atrapar y manipular objetos pequeños suspendidos en agua o aire con luz. Por su parte, Donna Strickland y Gérard Mourou lo han recibido de forma compartida por su método para generar pulsos ópticos ultracortos de alta intensidad.

Miguel García Rocha, investigador del Departamento de Física del Cinvestav, comentó que en esta ocasión el premio reconoce, “por una parte, al científico que descubrió cómo usar la luz para manipular objetos minúsculos con exquisita precisión; y por otra, a dos físicos que encontraron la forma de producir destellos de luz increíblemente cortos y potentes que ahora se usan en forma rutinaria para explorar los detalles más profundos y secretos de la materia”.

El investigador del Cinvestav comentó que en su laboratorio trabajan con pulsos láser ultracortos para estudiar fenómenos en materiales que ocurren a escalas de tiempo muy cortas y analizan la velocidad en la que van ocurriendo esos procesos, a través de lo que se llama fotoluminiscencia.

“Estamos desarrollando experimentos con pulsos de luz con el fin de estudiar fenómenos a escalas de tiempos tan pequeñas como un millón de veces menor a un nanosegundo; este, actualmente es el tiempo más rápido al que puede responder una computadora. Con ello, buscamos contribuir al desarrollo de dispositivos electrónicos capaces de responder a velocidades aún mayores o en el diseño de detectores de luz de respuesta ultrarrápida.

A través de estas técnicas, por ejemplo, “actualmente se sabe que el tiempo de respuesta de la molécula que reacciona a la luz en nuestro ojo es tan corto como un picosegundo, esto es mil veces más corto que el tiempo de respuesta de los procesadores en una computadora”, comentó.

Miguel García explicó que, para hacer una comparación, un láser de apuntador tiene una potencia de un miliwatt, mientras que para un láser de pulsos ultracortos puede ser mil millones de veces mayor.  Gérard Mourou y Donna Strickland encontraron una manera de generar estos pulsos y obtener una intensidad aún mayor con la que incluso se pueden provocar reacciones nucleares y estudiar los componentes fundamentales de la materia”.

Por otra parte, el investigador mencionó que el descubrimiento realizado por Arthur Ashkin, ha permitido la manipulación de objetos muy pequeños por medio de luz láser, ya que mediante el cambio en el índice de refracción o la forma en la que se desvía la luz en los objetos, actúa como una especie de pinza para atrapar o sujetar un elemento y moverlo a una posición arbitraria. Puntualizó que actualmente, se dan aplicaciones muy relevantes en biología, donde se ha aprovechado para manipular células, para estudiar sus mecanismos de movimiento, la forma en que interactúan y para estudiar el funcionamiento de componentes dentro las células.

Cabe mencionar que la canadiense Donna Strickland, de la Universidad de Waterloo, es la tercera mujer en ganar un Nobel de física: Marie Curie en 1903 y Maria Goeppert-Mayer en 1963.