Luciana de la Fuente22/may/2019
“Desde niño siempre me ha interesado tratar de comprender la naturaleza, mi alrededor… siempre ha sido una curiosidad desde pequeño”, cuenta Juan Rubén Gómez Solano, quien a mediados de 2018 se integró al Instituto de Física (IF) como investigador en un área muy original y relativamente nueva en México: la materia activa, desde la perspectiva de los sistemas complejos.
“Siempre me gustó esa parte de sistemas complejos” -dice el investigador- “como la formación de células, movimientos de fluidos, auto organización de bacterias, entre otros”.
La formación académica de Rubén empezó en la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional, donde estudió la carrera de física. Luego hizo una maestría en el Posgrado de Ciencias Físicas de la UNAM, bajo la asesoría de Denis Boyer y en el departamento de sistemas complejos del IF. Posteriormente, realizó otra maestría y un doctorado en Lyon, Francia, y dos posdoctorados en Alemania.
En el 2008, durante su estancia y doctorado en Europa, Rubén tuvo la oportunidad de involucrarse en varios experimentos en laboratorios, tales como realizar estados estacionarios fuera de equilibrio en sistemas coloidales usando campos de luz e implementar pinzas ópticas para estudiar propiedades físicas de sistemas vítreos coloidales y geles. A pesar de que en ese entonces el acceso a experimentos era muy limitado, esta oportunidad definió el camino experimental del experto en sistemas complejos.
“Pasé siete años en Alemania y regresar aquí (México) fue una emoción enorme porque me di cuenta que aquí tenemos el potencial de hacer lo que se hace allá”, afirma Rubén sonriente, con la misma emoción con la que habla de su trabajo.
Desde su ingreso al Instituto, Rubén trabaja en montar un laboratorio para estudiar sistemas de materia activa, es decir, sistemas en los que hay muchas partículas moviéndose en un fluido complejo y en los que se pueda controlar su velocidad.
En este espacio, se usarán técnicas experimentales que tendrán como propósito lograr generar y controlar el movimiento de las partículas así como entender cómo responden a estímulos tales como gradientes y potenciales externos.
“No es que las partículas estén decidiendo cómo comunicarse sino que es debido al fluido que hay alrededor (lo que define) cómo se comportan. Cuando sienten gradientes en el fluido son capaces de reorientarse por mecanismos puramente físicos, como la hidrodinámica”, afirma el investigador.
Gómez Solano asegura que al poder controlar el movimiento de partículas en fluidos se da una gran variedad de procesos que se pueden estudiar, incluso, es el principio para que en un futuro sea posible crear nanorobots que puedan moverse autónomamente dentro del torrente sanguíneo y, por ejemplo, transportar fármacos dentro del cuerpo.
A pesar de que la idea de nanorobots es todavía muy lejana, entre 2016 y 2018, Rubén colaboró en investigaciones donde, tanto experimental como teóricamente, lograron estudiar cómo se mueven bacterias artificiales dentro de fluidos complejos, que, a diferencia de los fluidos simples, pueden comportarse como sólidos o líquidos.
Otro de sus trabajos, realizado en 2015, fue tratar de implementar técnicas usando campos de luz para controlar partículas coloidales (partículas tan pequeñas como una bacteria o célula). En este trabajo usó la luz como pinzas para atraparlas y usarlas así como sondas mecánicas en fluidos complejos.
Esta técnica se llama microreología y consiste en tomar una muestra muy pequeña de fluido – típicamente microlitros – hacer alguna deformación en él mediante el movimiento de las sondas coloidales y estudiar cómo responde a escala micrométrica.
Los microsistemas que estudia Gómez Solano son sistemas fuera de equilibrio debido a que son imperfectos, es decir, tienen diferencias de temperatura, movimiento constante en su medio y flujos de materia y energía. Además, el sistema tiene memoria, lo que significa que lo que pasa en cierto punto depende de todo lo que pasó antes; hacer esto teóricamente hace más complicada la descripción del movimiento.
“Describir algo fuera de equilibrio es todavía algo abierto, entonces, empezar con sistemas modelo experimentales crea una retroalimentación entre teoría y el experimento real”, menciona Rubén. El área de materia activa no tiene ni 15 años de haberse definido. En México es bastante nueva y es por eso que las contribuciones como las que ha hecho Rubén pueden significar pasos relevantes, desde el punto de vista de la ciencia fundamental.
“Aquí en el IF tengo la libertad de colaborar con teóricos, hacer mi trabajo experimental y contribuir un poco en esta área que es cada vez más creciente”, afirma Gómez Solano con entusiasmo, pues también significa que alcanzó lo que más había deseado desde niño: estudiar la naturaleza. “En la naturaleza casi todo está en desequilibrio, no hay casi nada que esté en reposo o equilibrado térmicamente”, afirma.
Y así como la naturaleza se encuentra en constante movimiento, el Instituto ‘fluye’ en diversas actividades donde, como dice Rubén, abunda la creatividad y existe un ambiente fructífero para la generación de conocimiento y sinergias: “me siento muy contento de estar aquí”, un lugar donde puede dedicarse a lo que ama y amar a lo que se dedica.
