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Andrés Botello y el encanto especial de los materiales bidimensionales

David Salcedo
22/nov/2017

¿Por qué te interesó estudiar la carrera de física? Le pregunto a Andrés Rafael Botello Méndez, uno de los investigadores que han llegado al Instituto de Física más recientemente, quien con una franca sonrisa y la mirada fija en un punto invisible en el aire, busca una palabra, una imagen, algo para responder. Tras un ligero titubeo, responde: “Mi interés por la ciencia surgió por una búsqueda del conocimiento per se y no por la física en particular”.

Su búsqueda por el conocimiento lo ha traído al Instituto de Física, en donde lleva a cabo un proyecto con el que busca desarrollar y entender la física de los materiales bidimensionales y la interacción que puede haber entre sus átomos, con el objetivo de darles nuevas propiedades.

A los 16 años Andrés tuvo la oportunidad de viajar a Europa para tomar un par de cursos de historia del arte y filosofía que cambiaron su forma de ver el mundo. Aunque en un principio quería dedicarse al arte, un examen de aptitudes le reveló que tenía más habilidades para las ciencias exactas y decidió ceder ante sus propios talentos. Redujo poco a poco su abanico de opciones hasta llegar a la carrera de Ingeniería Física en el Tecnológico de Monterrey, y posteriormente, al doctorado en ciencias en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica.

Motivado por continuar en la investigación, participó y ganó en 2010 el concurso Marcel de Merre, que se realiza cada dos años por la Fondation Louvain a través de la Universidad Católica de Lovaina, Bélgica, para realizar dos años de estudios posdoctorales en nanociencias y nanotecnología.

Como parte de su estancia posdoctoral, trabajó y formó parte de la red virtual European Theoretical Spectroscopy Facility, en Bélgica, desarrollando códigos para la investigación de materiales a partir de los primeros principios, que “son cálculos que se hacen con base en leyes establecidas en la física y no en suposiciones de modelos o parámetros que siguen en experimentación”, explica el investigador.



El investigador en la colección de Trazos de Ciencia. Foto: Carlos Antonio Sánchez. Diseño: Luis Novoa.

En 2013, Andrés Botello trabajó en un proyecto de la Unión Europea encabezado por el director y fundador del Centro Cambridge Graphene, Andrea C. Ferrari, en Inglaterra, con el objetivo de investigar grafeno y desarrollar sus aplicaciones, pero también encontró ahí la oportunidad de estudiar esas superficies planas con un espesor de unos cuantos átomos llamados materiales bidimensionales.

Quizás el grafeno es el rockstar de los materiales bidimensionales pero no es el único. Existen cerca de mil 800 materiales de este tipo que no se han estudiado lo suficiente, como el fosforeno, el nitruro de boro o sliceno, y que podrían tener aplicaciones futuras que no han sido suficientemente exploradas.

“En el futuro, estos materiales bidimensionales podrán servir para construir nuevas tecnologías u objetos con propiedades específicas, como piel sintética capaz de soportar altas temperaturas, pantallas táctiles a las que no les afecte el agua y que sean muy resistentes, o partes de construcciones que sean más sólidas de lo que ya son”, dice Botello.

Ahora, como investigador en el Instituto de Física, Andrés Botello trabaja en entender la física de los materiales bidimensionales y, especialmente, contribuir al entendimiento de las interacciones o excitaciones colectivas.

Las excitaciones colectivas son estados de las partículas o átomos que han absorbido energía y están en un nivel energético superior al estándar. Por ejemplo, “si tuviéramos un cristal frente a nosotros y lo hiciéramos vibrar, los átomos dentro del cristal pasarían a un estado de excitación a causa del movimiento”, describe el investigador.

Entender estas excitaciones es importante porque permite controlar las propiedades de los materiales, los cuales podrían ser diseñados capa por capa para ser transformados y así lograr que adquieran características específicas o cualidades totalmente distintas. La idea es lograr con más materiales lo que ya sucede con el grafeno. Es decir, que sean rígidos pero, al mismo tiempo, más maleables; ligeros y con gran conductividad térmica, además, que sean buenos conductores de electricidad.

Además de la ciencia, Andrés Botello tiene un gusto particular por la lectura de no-ficción, especialmente sobre las fronteras entre las ciencias exactas y las humanidades. Algunos de sus autores favoritos son Douglas Hofstadter, David Elieser Deutsch, Daniel Clement Dennett o Richard Dawkins.

Como buen amante de la lectura, Andrés cita al físico Richard Feynman para expresar cómo ve al mundo luego de tantos años de estar en el universo de la ciencia. “Él dice que cuando una persona ve una flor, es capaz de percibir la belleza y ahí se queda, en cambio cuando un científico ve una flor, no sólo ve la belleza sino todo aquello que implica su evolución, su composición, su biología. Me parece que el ir estudiando las cosas te hace ver una belleza más sutil, una belleza especial. Así veo las cosas -dice- con un encanto especial”.

Andrés Botello en Perfiles IFUNAM.