“Ciencia ficción hecha realidad”: el movimiento de objetos con rayos de luz se lleva el Nobel de Física 2018

Academia Sueca de Ciencias

El Premio Nobel de Física ha sido entregado a Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland por sus "innovadores inventos en el campo de la física de los láser". De este modo, Strickland se convierte en la tercera mujer en recibir el Nobel de Física en la historia de estos galardones, después de Maria Goeppert-Mayer (1963) y Marie Curie (1903). Pero ¿cuáles son exactamente los descubrimientos que les han llevado a compartir tan importante galardón?

Una mitad del galardón fue otorgado al estadounidense Ashkin por las "pinzas ópticas y su aplicación a los sistemas biológicos". El comité explicó que el científico "tuvo un sueño: imagina si los rayos de luz pudieran ponerse a trabajar y mover objetos. Realizó su sueño al crear una trampa de luz, conocida como pinza óptica".

Por ello, el jurado consideró que es ciencia ficción hecha realidad. Con este mecanismo, se hizo posible observar, girar, empujar o tirar de un elemento con el uso de la luz. Además, señalaron que las "pinzas láser" son usadas para estudiar procesos biológicas, como las proteínas, motores moleculares, el ADN o la vida interior de las células. "Pueden examinar y manipular virus, bacterias y otras células vivientes sin dañarlas. Se han creado nuevas oportunidades de observación y control de la maquinaria vital", destacaron.

Por su parte, el francés Mourou y la canadiense Strickland fueron reconocidos por su "método de generar pulsos ópticos de alta intensidad y ultra cortos" con una técnica que abre nuevas áreas de investigación y con aplicaciones en el campo médico e industrial. La técnica desarrollada por estos científicos, conocida como chirped pulse amplication, consiste en manipular "un pulso láser corto, estirarlo en elt iempo, amplificarlo y exprimirlo junto otra vez", resumió el comité.

El trabajo de Gérard Mourou y Donna Strickland se remonta a 1985, cuando publicaron un artículo revolucionario en el que explicaban su método para crear pulsos de láser ultracortos (tan breves como un femtosegundo, la milbillonésima parte de un segundo) de alta intensidad con un enfoque ingenioso, sin destruir el material amplificador. Primero estiraron los pulsos de láser a tiempo para reducir su potencia máxima, luego los amplificaron y finalmente los comprimieron. Si un pulso está comprimido a tiempo y se hace más corto, entonces se empaqueta más luz en el mismo pequeño espacio, por lo que la intensidad del pulso aumenta drásticamente.

Estos pulsos tan cortos permiten observar eventos que suceden entre las moléculas y los átomos tan rápidamente que antes parecían ser instantáneos y solo se podía describir el antes y el después. La extremadamente alta intensidad de un láser también hace que su luz sea una herramienta para cambiar las propiedades de la materia: los aisladores eléctricos se pueden convertir en conductores, y los rayos láser ultrafinos hacen posible taladrar agujeros en diversos materiales de forma extremadamente precisa, incluso en materia viva. Incluyendo, por ejemplo, los millones de cirugías oculares correctivas que se realizan anualmente.

El premio Nobel 2018 en Medicina se entregó ayer a los científicos James Allison y Tasuku Honjo por su revolucionario descubrimiento que llevó a una nueva forma de luchar contra el cáncer: la inmunoterapia. Sin embargo ¿de qué se trata esta técnica y por qué es tan prometedora? La inmunoterapia es un tratamiento contra algunos tipos de cáncer (y que está en ensayos para otros) que usa nuestro propio sistema inmune para combatir la enfermedad. La técnica ayuda a que nuestras defensas reconozcan y ataquen células cancerosas.

Como sabemos, nuestro sistema inmune trabaja para proteger al cuerpo contra infecciones y enfermedades, una de ellas, el cáncer. Para hacer esto, hace uso de los ganglios linfáticos, el bazo y los glóbulos blancos. Normalmente, puede detectar y destruir células defectuosas en el cuerpo, lo que detiene el desarrollo del cáncer.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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