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La micromanipulación óptica, de fiesta por el Nobel

Kelly Tovar
4/oct/2018

El campo de la óptica y toda la comunidad que se dedica a la investigación para desarrollar herramientas de luz están de fiesta. Esta semana la Real Academia de las Ciencias de Suecia concedió el premio Nobel de Física 2018 a Arthur Ashkin (Estados Unidos), Donna Strickland (Canadá), y Gérard Mourou (Francia) por sus aportaciones en la física del láser y el desarrollo de herramientas que funcionan con base en la luz extremadamente precisas.

El reconocimiento, para muchos, debió haber llegado desde hace mucho. Especialmente para Arthur Ashkin, quien desde los años setenta y en conjunto con otros grupos de investigadores se dedicó a comprender mejor los fundamentos físicos del fenómeno de la luz y en desarrollar nuevas técnicas de captura óptica.

El Nobel fue para dos herramientas que han sido desarrolladas con luz láser: las pinzas ópticas y los pulsos de luz ultra cortos.

Fue Arthur Ashkin quien dio a conocer las pinzas ópticas, instrumentos que sirven para capturar y manipular partículas pequeñísimas. "Las pinzas ópticas son dispositivos que nos permiten de manera no invasiva, es decir, sin contacto, atrapar objetos muy pequeños del orden micas que es una millonésima de metro, nos permiten atrapar y manipular de manera totalmente controlada estas partículas utilizando solo un haz de luz láser fuertemente enfocado", afirma la investigadora del Instituto de Física, Karen Volke, quien es justamente una especialista en el área y encargada del Laboratorio de Micromanipulación Óptica del Instituto de Física de la UNAM.

“Estos descubrimientos marcaron el inicio de lo que hoy en día se ha convertido en una de las áreas de mayor impacto en la ciencia y la tecnología: la micromanipulación óptica”, explica la investigadora.

Por otro lado, Donna Strickland y Gérard Mourou fueron galardonados por el desarrollo de la técnica Amplificación de Pulso Gorjeado (CPA, por sus siglas en inglés), también llamados ultracortos. "Cuando nosotros mandamos un pulso muy corto podemos incluso esculpir superficies, se pueden hacer cosas muy pequeñitas y hacer, por ejemplo, de cómo estos láseres de pulsos ultra cortos se pueden aplicar en la cirugía ocular, la cirugía láser en los ojos es hecha gracias a los pulsos ultra cortos porque justamente se puede esculpir con luz la superficie de la cornea", explica la investigadora.

La clave está en que estos pulsos son tan cortos y tan intensos que esculpen una superficie de manera muy localizada sin estropear el resto del material. "Por eso, es muy preciso y se pueden aplicar en nuestros ojos", afirmó Volke.

Micromanipulación óptica, un campo efervescente en México

El Laboratorio de Micromanipulación Óptica fue creado en 2004, por Volke y Rocío Jáuregui, también investigadora del IFUNAM. Desde entonces ha sido clave para el desarrollo de investigación y la formación de profesionales enfocados en este campo que se base en la concentración de luz en regiones espaciales muy pequeñas con el fin de estudiar ciertos fenómenos como la dispersión o los efectos de reflexión y transmisión.

En el laboratorio, en el que participan también estudiantes de licenciatura y posgrado, y está entre los mejor equipados del país para avanzar en el control de las propiedades, composición y dinámica de micropartículas por medio de la luz, el equipo busca manipular objetos de manera controlada.

“Podemos hacer que las partículas roten, entonces podemos hacer rotores, pequeñas máquinas y así generar flujos microscópicos”, afirma Alejandro Vázquez Anzola, también investigador del Instituto de Física, e integrante del grupo de micromanipulación óptica del IF.

En el Laboratorio de Micromanipulación Óptica buscan realizar investigación de frontera, tanto básica como aplicada, en temas que involucren la óptica, su micromanipulación y la relación con otras disciplinas; 2) Formar recursos humanos capaces de realizar micromanipulación óptica y vislumbrar su relación con otras ciencias; y 3) Conformar un espacio de docencia e investigación, además de realizar actividades de divulgación dentro del Instituto de Física.



Integrantes del Grupo de Micromanipulación Óptica del IFUNAM.