Premio Nobel de Física para las aportaciones revolucionarias a la física del láser

Etxebeste Aduriz, Egoitz

Elhuyar Zientzia

fisikako-nobel-saria-laserraren-fisikan-ekarpen-ir
Arthur Ashkin, Gerard Mourou y Donna Strickland, Premios Nobel de Física 2018. Ed. Nobel Media AB 2018

Los investigadores Arthur Ashkin, Gerard Mourou y Donna Strickland recibirán el Premio Nobel de Física 2018 por “sus revolucionarias aportaciones a la física del láser”. La Fundación Nobel ha destacado que los avances realizados por estos investigadores han hecho del láser una herramienta muy útil en campos como la industria, la biología o la medicina.

El premio de este año se ha dividido en dos partes. La mitad será para Arthur Ashkin por inventar pinzas ópticas y aplicarlas en biología. Ashkin tenía un sueño: poder mover objetos físicos con la luz. Y aunque en aquella época parecía una ciencia ficción, lo consiguió. Cuando en 1960 se inventaron los primeros láseres, Ashkin empezó a trabajar con ellos en los Laboratorios Bell de Nueva York. Consiguió mover pequeñas partículas con los láser y se dio cuenta de que las partículas se movían a la mitad del rayo (debido a un gradiente de presión de radiación a través del mismo). Posteriormente, enfocando el láser con una lente, logró retener las partículas en un punto determinado. Inventó pinzas ópticas.

Años después, combinando las pinzas ópticas con otras técnicas, se obtendrían también trampas de retención de átomos. Por otro lado, el propio Ashkin demostró que las pinzas ópticas podían ser muy útiles también para la biología. Con el uso de láseres de infrarrojos, en 1984 demostró que las bacterias vivas podían mantenerse inocuas. A partir de entonces, con estas pinzas ópticas, comenzó a investigar bacterias, virus y células, así como sistemas intracelulares. Y en la actualidad esta técnica es muy utilizada en biología.

Láseres de alta intensidad

La otra mitad del premio será para Gerard Mourou y Donna Strickland, por inventar la técnica de creación de pulsos ultravioletas de alta intensidad. Desde la creación del láser, los investigadores han tratado de conseguir pulsos de intensidad creciente. Sin embargo, a mediados de la década de los 80 parecía haber llegado al límite, ya que si intentaban aumentar más la intensidad se destruía el material amplificador.

Strickland y Mourou idearon una nueva técnica (técnica CPA) que superaba este problema: resumir el pulso en el tiempo, luego amplificarlo y finalmente comprimirlo. Así, en un artículo publicado a finales de 1985, se demostró que la intensidad de los láseres podía aumentar considerablemente. Fue la primera publicación científica de Strickland. Estaba realizando su tesis doctoral bajo la dirección de Mourou. Ahora será la tercera mujer en recibir el Premio Nobel de Física, 55 años después de su última entrega.

Este descubrimiento supuso una revolución y se convirtió en una técnica básica para la fabricación de láseres de alta intensidad. En la actualidad, este tipo de láseres son muy utilizados, por ejemplo, para realizar operaciones con láser para mejorar la visión, cortar o perforar diversos materiales y otras once aplicaciones. Y seguramente tendrán en el futuro muchos más que aún no conocemos

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila