Entrevista a Ricardo García García, profesor de investigación en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC). Premio Miguel Catalán 2022 por su carrera científica
Sus investigaciones son relevantes en el ámbito de la Física y, concretamente, dentro del área de la microscopía de fuerzas y nanotecnología. Nos puedes explicar en qué consisten tus líneas de investigación.
Mi carrera científica se centra en el desarrollo de microscopios de fuerza para visualizar materiales con resolución atómica o nanométrica y estudiar las interacciones de los materiales con su entorno. Los materiales que estudiamos incluyen semiconductores, polímeros, células o tejidos biológicos. Nuestro objetivo es desarrollar microscopios de fuerza con las mejores resoluciones espacial y temporal posibles. ¿Eso para qué sirve? A partir de las imágenes del microscopio se podrán mejorar las prestaciones de los materiales y fabricar mejores dispositivos como baterías o sensores. La resolución nanométrica permitirá diseñar un dispositivo o la funcionalidad de un material de forma óptima. ¿En qué trabajamos ahora en la actualidad? Uno de nuestros objetivos es describir con resolución molecular la interacción de un líquido, por ejemplo una solución de agua, con superficies sólidas. Este es un problema que tiene mucha relevancia en numerosos campos científicos y tecnológicos. Por ejemplo, las interacciones de agua con las cadenas de aminoácidos son necesarias para el plegamiento de las proteínas. También, las interacciones de agua con electrolitos son relevantes en el desarrollo de supercondensadores para almacenar energía.
¿Qué aportan sus investigaciones a los retos que tiene planteados la sociedad?
La sociedad en el siglo XXI tiene muchos retos. Nuestras investigaciones persiguen aportar soluciones para problemas de tres áreas, salud, energía y medio ambiente. Estas áreas siempre necesitarán de nuevas tecnologías de imagen y de nuevos materiales. Los materiales que se precisan requieren propiedades y especificaciones muy precisas. Por ejemplo, prolongar la vida de una batería requiere desarrollar electrodos más eficientes. Este proceso requiere entender a nivel atómico cómo interaccionan los átomos, qué llevan las cargas eléctricas con la superficie del electrodo. Necesitamos saber cómo se distribuyen los iones sobre la superficie del electrodo y qué tipos de superficies favorecen el proceso. Algunos de los microscopios que desarrollamos se hacen pensando en ese tipo de aplicaciones.
¿Cree que la sociedad en general conoce el trabajo que está realizando en su laboratorio y en qué aspectos ha contribuido a mejorar su vida cotidiana?
Bueno, yo diría que no. Tampoco tengo claro que sea necesario. La transformación de un resultado científico en una tecnología que llega a la sociedad es un proceso que, en general, requiere varios años.
Con nuestros resultados en esta área queremos contribuir al desarrollo de nuevos dispositivos para para descontaminar el agua de compuestos orgánicos o para almacenar energía.
En mi caso este proceso ha llevado casi diez años. Han existido varios desarrollos importantes que han abierto la puerta a otros desarrollos. Hubo un desarrollo clave al principio, pero en ese momento estábamos más preocupados por asentar la ciencia y convencer a la comunidad científica, que por comunicar los resultados a los medios de comunicación. En ciencia siempre va a existir un desfase temporal entre el momento que se hace un descubrimiento y su comunicación a la sociedad.
¿Cómo transformar los resultados científicos en tecnologías con aplicaciones en la sociedad?
La pregunta que planteas encierra una paradoja. La sociedad entiende que nuestro progreso y bienestar dependen del desarrollo de nuevas tecnologías. Esas tecnologías se generan en los centros y laboratorios de investigación. La sociedad entiende que los científicos son imprescindibles. Sin embargo, es muy extraordinario que un grupo de investigación a lo largo de una carrera amplia genere conocimientos que salgan del entorno científico. ¿Por qué? El progreso científico combina originalidad y redundancia. En un momento dado hay muchos grupos de investigación que tratan de resolver el mismo problema en el mundo. Solamente uno o unos pocos de ellos serán capaces de encontrar una solución realmente transformadora y que tenga repercusión en la sociedad en general.
¿Nanomecánica de células y proteínas, que implicaciones tiene esta técnica en la salud y en la medicina?
El microscopio de fuerzas es un microscopio de tipo mecánico. Su principio de funcionamiento consiste en detectar fuerzas a la nanoescala entre una punta muy afilada (dedo molecular) y la superficie del material a examinar. Por ello este microscopio es ideal para estudiar las propiedades mecánicas de proteínas, células y tejidos. En biología hay un área de conocimiento muy activa que se llama mecanobiología. Esta área busca encontrar la relación entre las propiedades mecánicas de proteínas, células y tejidos con procesos biológicos y eventualmente procesos patológicos que causan enfermedades. Con nuestro microscopio medimos con una gran resolución espacial las propiedades nanomecánicas de células. Por ejemplo buscamos desarrollar marcadores que nos indiquen cuándo una célula está dañada e inferir las consecuencias de ese daño en el funcionamiento del órgano al que esa célula y sus vecinas están asociadas. Este tipo de medidas tiene relevancia en varios problemas, por ejemplo, en la fabricación de implantes que sean biocompatibles y que eventualmente se puedan reabsorber en el cuerpo. Eso significa trabajar con materiales que tengan unas propiedades mecánicas, además de químicas y biológicas muy parecidas a los tejidos biológicos. Este microscopio y las técnicas que desarrollamos contribuyen a resolver esos problemas, de ahí su importancia.
¿Qué retos se plantea en el futuro?
Pivotan sobre los dos pilares de los hemos estado hablando. El desarrollo de microscopías nanomecánicas con aplicaciones en salud, tanto en la detección de patologías a nivel celular como en el desarrollo de terapias. Y por otra parte, el estudio a nivel molecular de las interacciones de líquidos con superficies sólidas. Con nuestros resultados en esta área queremos contribuir al desarrollo de nuevos dispositivos para para descontaminar el agua de compuestos orgánicos o para almacenar energía.
¿Cómo avanza Madrid cuando la ciencia avanza en Madrid?
Madrid es un polo de investigación a nivel europeo. En Madrid existen varios centros de investigación muy activos y punteros a nivel mundial. El fomento de la ciencia de calidad o excelencia en la Comunidad de Madrid, es muy beneficioso para la Comunidad de Madrid. Primero, porque los resultados científicos podrán generar tecnologías las cuales se podrán transforma en nuevos empleos. Por otra parte, la ciencia de calidad siempre forma científicos y personal de perfil tecnológico que van a tener un gran potencial emprendedor. Todo ello tiene un valor añadido para mejorar la calidad, el nivel de vida y la economía de la Comunidad de Madrid. Entonces, también es necesario que la Administración, en este caso regional, siga apostando por la ciencia de calidad y de excelencia.
Premio Miguel Catalán 2022 ¿Qué supone para ti y tu trabajo este reconocimiento?
Es un gran honor y una fuente de satisfacción. Estoy muy agradecido al comité científico por haber reconocido mi trabajo y carrera científica. El premio es un factor de motivación que me permitirá afrontar nuevos retos con ilusión, energía y determinación.
