Enfriar y levitar: entrevista con Roberto Escudero

Roberto Escudero Derat es un científico dedicado a “desvestir” a los electrones; es decir,  a enfriar a los electrones para quitarles las interacciones con otras partículas. Hecho esto, los investigadores estudian procesos electrónicos, magnéticos y de superconductividad.

El investigador emérito del Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM fundó el Laboratorio de Bajas Temperaturas y Superconductividad. “El mejor de América Latina y a la par de muchos del mundo”, como él mismo lo define.

“Aquí, mis estudiantes y yo podemos hacer todo lo que sea a bajas temperaturas para hacer estudios de superconductividad, magnetismo, nanopartículas, materias termoeléctricas…podemos alcanzar temperaturas cercanas a unas cuantas milésimas del cero absoluto, con campos magnéticos sumamente intensos”.

Caminante, no hay camino

Escudero Derat platicó que el primer acercamiento que tuvo con la ciencia fue a través de Ciencias Físicas Naturales de primaria en el que encontró experimentos de química y física. “Muy interesantes y sencillos, adecuados para que un niño curioso los intentara y obtuviera resultados. Por ejemplo, tomar un trozo de fierro y calentarlo al rojo vivo para después sumergirlo en agua. Posteriormente, en una vasija llena de agua, recuperar el gas resultante, en este caso, hidrógeno”.

Su interés por en la ciencia continuó a lo largo de su educación básica, motivo que lo llevó a entrar a la Facultad de Ciencias como estudiante de la carrera de física. Luego  consiguió trabajo de ingeniero electrónico en PEMEX, pero lo dejó para regresar a la Universidad de tiempo completo. “Acepté trabajar en la UNAM feliz de la vida porque era realmente lo que me gustaba. A mí me gustaba la electrónica, pero no era ingeniero. Yo era físico; yo quería ser científico”.

Fue entonces cuando Escudero Derat se introdujo en el tema de la superconductividad, con la ayuda y supervisión de su tutor de maestría, el doctor Theodore A. Will. “Con Ted mi trabajo de maestría consistió en estudiar, con efecto túnel, algunos materiales como bismuto. La técnica de tunelaje electrónico es la herramienta más ad-hoc para estudiar el estado superconductor”.

Una vez con el título de maestría, viajó a la Universidad de Waterloo, en Canadá, recomendado por el mismo Ted Will. “Yo tenía 37 años en ese entonces y mi inglés era prácticamente nulo. Estuve 5 años haciendo el doctorado en la universidad, trabajando 18 horas al día. Llegué a pesar 55 kilos”.

Superlaboratorio

A su regreso a México en 1985, el recién doctorado comenzó con la investigación en superconductividad en la UNAM, a pesar de que resultó ganador de una plaza de investigador en el Nacional Research Councilen Ottawa, Canadá. “No quería regresar a México porque yo deseaba ser científico y aquí es muy difícil serlo. Pero me quedé porque es mi país y ahora no me arrepiento”.

Para entender la línea de investigación que ha seguido desde sus estudios de maestría, el doctor Roberto Escudero precisó que un material superconductor “es aquel que, a cierta temperatura, conocida como temperatura crítica, se vuelve diamagnético y su resistencia eléctrica se hace cero”.

La resistencia eléctrica tiene que ver con la oposición en que se encuentran los portadores de carga, como los electrones, al movimiento; en un superconductor por debajo de la temperatura crítica, la oposición desaparece. Por otro lado, el diamagnetismo existe en toda la naturaleza a una escala extraordinariamente pequeña, pero en los superconductores el valor es máximo.

“El diamagnetismo es un fenómeno enteramente cuántico, pero se puede explicar clásicamente: los electrones están girando alrededor del núcleo. Cuando al átomo se le aplica un campo magnético, un electrón se resiste a que se le mueva y genera un campo magnético igual y de sentido opuesto. Este campo opuesto es el que da lugar a que en un superconductor se observe el fenómeno de la levitación”.

Para que ocurra el fenómeno de la superconductividad muchos materiales se enfrían a temperaturas menores a 10 Kelvin, que en centígrados son cerca de -263 grados. “Lo interesante de estudiar bajas temperaturas es que muchos fenómenos electrónicos tienen comportamientos que a altas temperaturas están ocultos por múltiples interacciones. Teóricamente, no debería existir ningún impedimento para tener un comportamiento superconductor a altas temperaturas, inclusive mayor que el ambiente”.

El investigador comentó que en 1987 se hizo un descubrimiento sumamente importante en este tema, en el cual México, particularmente la UNAM, jugó un papel relevante. “En esos días se reportó un descubrimiento extraordinario: las cerámicas superconductoras. Muchas tienen una temperatura crítica por arriba del nitrógeno líquido”.

Las aplicaciones de la superconductividad son muchas, como trenes levitados o  en la electrónica, y en la medicina. Con la resonancia magnética nuclear, por ejemplo, se puede observar en vivo el funcionamiento de los órganos de una persona.

Agregó que en su laboratorio, que ha venido construyendo desde hace más de 30 años, cuenta con aparatos para realizar experimentos a temperaturas cercanas al cero absoluto, campos magnéticos sumamente intensos y con prácticamente todas las técnicas experimentales para caracterizar y estudiar cualquier material desde el punto de vista de sus propiedades térmicas y electrónicas pues, como mencionó, “la búsqueda de materiales superconductores tiene que ser por prueba y error”.

Educar, la misión más importante

El profesor Escudero considera que la parte más esencial de su trabajo en la UNAM es transmitir conocimiento. A lo largo de su carrera ha educado a estudiantes de esta casa de estudios, de universidades de Latinoamérica, de Estados Unidos, y al público en general, pues también se ha dedicado a la divulgación de la ciencia.

Menciona que la clave para enseñar temas complejos, es entender completamente el fenómeno y exponerlo con la mayor simplicidad posible. “Cuando puedes explicar un fenómeno natural para que cualquiera, hasta tu abuelita, lo entienda, es que sabes que lo estás explicando”.

Desde su punto de vista, la labor de un científico universitario es hacer ciencia y  sobre todo educar. “Esa es la parte fundamental de la Universidad: educar, promover la cultura y hacer ciencia.  Si en este país maravilloso tuviéramos 110 millones de personas educadas, seríamos mejor que los alemanes”.