Los creadores de un nuevo campo de la física, conocido como twistrónica, ganaron el premio este jueves Premio Fronteras del Conocimiento en Ciencias Básicas, dotado con 400.000 euros. El físico español. Pablo Jarillo Herrero y el canadiense Alan MacDonald recibieron el premio Fundación BBVA en su decimoctava edición. El jurado eligió a estos científicos entre casi un centenar de candidatos, por su trabajo pionero sobre el llamado ángulo mágico, que permite transformar y controlar el comportamiento de nuevos materiales.
Un avance de tan solo un grado logró revolucionar la física de los materiales. En 2011, MacDonald, nacido en Antigonish en 1951, predijo teóricamente que al rotar dos capas de grafeno (láminas de carbono de sólo un átomo de espesor) en un ángulo muy preciso, alrededor de 1,1 grados, surgirían propiedades electrónicas completamente nuevas. Siete años después, el investigador Pablo Jarillo-Herrero, nacido en Valencia en 1976, confirmó experimentalmente esta idea. Se ha demostrado que este ángulo mágico podría transformar el grafeno en un material superconductor o aislante.
Jarillo-Herrero, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.), publicó los resultados de su investigación en la revista Naturaleza en 2018. Su contribución se convirtió en una de las más citadas del año a nivel mundial. Ese descubrimiento abrió un campo de investigación conocido como twistrónica, que estudia cómo la rotación entre capas superpuestas de materiales bidimensionales les permite controlar su comportamiento electrónico. «Es un reconocimiento que compartimos con un colega y amigo, MacDonald. Además, soy la persona nominada, pero en realidad es un premio para mi grupo de investigación», explica el ganador.
MacDonald, de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.), cree que lo que ha conseguido Jarillo-Herrero es «ciencia ficción». El propio físico valenciano afirma que rotar una capa de grafeno sobre otra en un ángulo concreto era algo que “nunca había sido posible hacer en la historia de la física”. Durante años, el equipo de Jarillo-Herrero realizó multitud de experimentos hasta conseguir apilar capas de materiales muy finos en el ángulo deseado, obteniendo propiedades con prometedoras aplicaciones industriales, como la superconductividad de la electricidad y el magnetismo. El proceso actual sigue siendo muy artesanal. Jarillo-Herrero se compara con “monjes medievales que hacen un manuscrito”.
Este físico admite que producirlos a gran escala sigue siendo un problema: “Si pudiéramos fabricarlos, se podrían utilizar para muchas aplicaciones en tecnologías cuánticas”. Como, por ejemplo, en la computación cuántica o en los detectores de luz ultrasensibles, especialmente de infrarrojos. Pone otro ejemplo: en las aplicaciones de computación neurológica, “que es una comunicación inspirada en el cerebro y que puede ser útil para crear una inteligencia artificial más eficiente energéticamente”.
El jurado de la categoría de Ciencias Básicas estuvo presidido por Theodor W. Hänsch, Premio Nobel de Física y una de las figuras más influyentes de la espectroscopia láser moderna. En la edición anterior del premio, los científicos Avelino Corma, John F. Hartwig y Helmut Schwarz fueron reconocidos por haber sentado las bases de los catalizadores -sustancias que aumentan la velocidad de una reacción- que hacen posible una química más sostenible y eficiente evitando fuentes fósiles, como el petróleo o el gas.