Una novedosa red de formación genera ondas con minúsculos seísmos en chips
A finales del siglo XIX, el físico y premio Nobel Lord Rayleigh predijo la existencia de un tipo especial de onda. Rodando sobre la superficie elástica de la Tierra, las ondas de Rayleigh son responsables de la potencia de un terremoto. Si las reducimos a nanoescala y las ponemos en un chip, tenemos las actuales ondas acústicas de superficie (OAS). Con apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, el proyecto SAWTrain creó una innovadora red de formación centrada en controlar nanoestructuras de semiconductores con OAS. El equipo se propuso modificar las propiedades eléctricas y ópticas con nanoseísmos para crear nuevas funcionalidades.
Unas ondas acústicas minúsculas con un impacto gigante
El coordinador del proyecto, Hubert Krenner, y su equipo se centraron en aplicaciones de siguiente generación en el sector de las tecnologías de la información, además de crear ámbitos de aplicación completamente nuevos. Según Krenner, «la principal aplicación de las OAS es el procesamiento de señales a frecuencias de gigahercios (GHz). Hoy en día, todas las comunicaciones inalámbricas funcionan en esas frecuencias. Otra aplicación importante es la microfluídica, el procesamiento de cantidades minúsculas de líquidos en un chip. En estos “laboratorios en un chip” en miniatura, los nanoseísmos se emplean para activar y revolver minúsculas gotas a fin de acelerar drásticamente las pruebas médicas». El equipo se centró en OAS en nanotecnologías cuánticas, nanosistemas ópticos, sensores con una sensibilidad nunca vista o para agilizar reacciones químicas.
Los nanoseísmos provocan una verdadera revolución
SAWTrain ha resultado ser una empresa científica muy fructífera. Los investigadores noveles han publicado su trabajo en numerosas revistas de alto impacto, como Nature Physics, Physical Review X y Nature Communications. Además, se han publicado dos cartas sobre los importantes hallazgos en Applied Physics Letters y el Journal of Physics D. SAWTrain impulsó el Special Issue on Surface Acoustic Waves in Semiconductor Nanosystems en la prestigiosa publicación Journal of Physics D: Applied Physics. El coordinador del proyecto SAWTrain Hubert Krenner y los investigadores principales Paulo Santos y Mauricio de Lima fueron los editores invitados. Krenner explica con entusiasmo que «los investigadores noveles de SAWTrain trabajaron como coautores en nueve de las veinticinco aportaciones . SAWTrain se ha convertido en una “marca” para OAS en Europa y, junto con nuestros estudiantes y magníficos compañeros de todo el mundo, hemos desarrollado una visión de cómo puede evolucionar nuestro ámbito, recogida en la hoja de ruta de OAS para 2019».
Un impacto que va más allá de las aportaciones científicas
Los investigadores noveles asumieron el liderazgo en muchos sentidos. «Los propios titulares de las becas han realizado una labor excelente organizando y dirigiendo por sí solos eventos de establecimiento de redes de contactos y de formación. Gracias al éxito alcanzado, hemos duplicado el presupuesto para estas actividades, puesto que desarrollan habilidades sociales y transferibles esenciales para sus futuras carreras», explica Krenner. SAWTrain también puso en práctica una amplia campaña de acercamiento a la sociedad y de divulgación, principalmente en colaboración con el Deutsches Museum de Múnich, uno de los museos de ciencia y tecnología más grandes del mundo. Por ejemplo, el equipo desarrolló y fabricó un demostrador para acercar la tecnología de OAS al público; este se exhibió en jornadas abiertas en laboratorios y en festivales científicos, como la Noche Europea de los Investigadores 2018. El primer graduado de SAWTrain acabó su doctorado con los más altos honores en febrero de 2019 y ya ha recibido una beca de investigación individual de la Acción Marie Skłodowska-Curie como investigador postdoctoral para proseguir con su trabajo. Quizá el proyecto SAWTrain no fue el gran seísmo, sino tan solo un terremoto preliminar a la espera de que llegue el gran impacto.
Palabras clave
SAWTrain, ondas acústicas de superficie (OAS), nanoseísmos, ondas, semiconductor, formación, nanosistemas, cuántico, nanotecnologías, sensores, microfluídica, laboratorio en un chip
