Evelyn C. Ayala09/octubre/2024
“Por sus contribuciones al conocimiento en las áreas de nanociencia y física computacional, principalmente con la predicción de la existencia de estructuras de baja o nula simetría en cúmulos atómicos de oro…”, fue galardonado con el Premio a la Investigación Científica 2024, de la Sociedad Mexicana de Física (SMF), el investigador Ignacio Luis Garzón Sosa, adscrito al departamento de sistemas complejos del Instituto de Física de la UNAM (IFUNAM).
Este lunes 7 de octubre, durante la ceremonia de inauguración del Congreso Nacional de Física 2024, con sede en la Universidad Autónoma de Chihuahua (UACH), el Dr. Ignacio Garzón recibió el premio de manos del Mtro. Fabián Hernández, director de la UACH, y del Dr. Julio Mendoza, presidente de la SMF. También estuvo acompañado por la investigadora Mercedes Rodríguez Villafuerte, directora del IFUNAM, quien dijo sentirse orgullosa por presentar la semblanza de Garzón Sosa.
“En los últimos años y como parte de la investigación en ciencias exactas, el área de nanociencias ha sido considerada como una de las que mayor visibilidad internacional le ha dado a la ciencia realizada en México. Sin lugar a duda, el Dr. Ignacio Garzón es uno de los científicos con más contribuciones al desarrollo e impulso de esta área en nuestro país”, dijo Rodríguez Villafuerte.
Ignacio Garzón nació en la Ciudad de México en 1956 y estudió la licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, donde se tituló en 1980, para después estudiar la maestría, misma que terminó en 1981, y el doctorado en Ciencias (Física) en 1985 con la tesis sobre la descripción teórica del espectro de absorción infrarrojo de moléculas diatómicas en medios densos, bajo la dirección de la Dra. Estela Blaisten-Barojas.
Sus estudios continuaron con una estancia postdoctoral realizada en el Departamento de Química de la Universidad de California, San Diego, colaborando en el grupo del profesor John H. Weare. Finalmente, en 1986 regresó a México e ingresó al Instituto de Física (IFUNAM) como Investigador Asociado C, adscrito al Laboratorio de Ensenada (LE-IFUNAM), en Ensenada, Baja California.
“Había una escala que no se había estudiado y que empieza formalmente en 1985, dando lugar a la física en la nanoescala o nanociencia. No solo fue interesante para la física estudiar la materia en esa escala sino también para la química, para la biología, para la ciencia de materiales, etcétera, requiriendo un enfoque multidisciplinario para su estudio”, aseguró el investigador en entrevista para Noticias IFUNAM.
En palabras de Garzón, la nanociencia estudia las propiedades de la materia y los fenómenos físicos y químicos que aparecen en la materia en la escala nanométrica. Un nanómetro equivale a 10-9 metros, “es como si un milímetro lo divides en un millón de partes, cada una de ellas es un nanómetro”, explica el investigador.
Dado que la materia está hecha de átomos, en un nanómetro pueden caber hasta 100 átomos, lo que quiere decir que se pueden formar estructuras específicas con átomos individuales en ciertas condiciones experimentales, acorde a los intereses de quien las sintetiza. Estos son los llamados nanomateriales.
“La nanociencia surge cuando se pueden fabricar nanomateriales a partir de átomos individuales y ese método se llama “de abajo hacia arriba”, en inglés se llama bottom-up, en otras palabras, utilizando átomos que son las piezas fundamentales se obtienen estructuras más complicadas. También hay otros métodos de síntesis que van en sentido contrario, empiezas con un material microscópico y lo vas cortando hasta que llegas a objetos más pequeños, eso se llama up-bottom, o sea de arriba hacia abajo”, explica Garzón.
Fue en 1997 cuando Ignacio Garzón llegó a la Ciudad de México para formar parte del Instituto de Física, con sede en la Ciudad Universitaria. A partir de entonces le dio continuidad al grupo de investigación que formó para adentrarse en el estudio de la nanociencia de forma teórica y experimental.
Ya para 2004 se había convertido en Investigador Nacional nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), hasta que en 2022 fue nombrado Investigador Nacional Emérito. Además de su desarrollo profesional en la Máxima Casa de Estudios, también ha sido investigador visitante en la Universidad de California, San Diego, en el International Centre for Theoretical Physics en Trieste, Italia, en el Centro Europeo de Cálculos Atómicos y Moleculares en París, Francia,, en la Universidad Autónoma de Madrid, España, y en la Universidad de Texas, San Antonio, EUA.
De acuerdo con el investigador, el oro era uno de los materiales de mayor interés para estudiar cuando comenzó la historia de la nanociencia. De ahí que su trabajo en nanociencia computacional se haya enfocado en este material que, según expresa Garzón, no se oxida al aire libre, lo que hace que su manipulación sea más limpia que en el caso de otros metales.
“Las metodologías que aprendí eran teórico-computacionales más que las experimentales, entonces para mí fue más natural desarrollar proyectos de investigación en propiedades y fenómenos nuevos que suceden en las partículas de oro, usando las metodologías teóricas que había que implementarlas en códigos computacionales”, cuenta.
Dada la experiencia profesional del investigador, la Sociedad Mexicana de Física reconoce con el Premio a la Investigación Científica que Ignacio Garzón ha contribuido con “la predicción de la existencia de estructuras de baja o nula simetría en cúmulos atómicos de oro; al análisis del origen de la quiralidad y actividad óptica en cúmulos y nanopartículas metálicas; y por el estudio de las propiedades vibracionales y térmicas de nanoestructuras. Dichos aportes científicos tienen aplicaciones en la construcción de nuevos dispositivos de utilidad en varias áreas de la nanotecnología, como la nanomedicina y la nanoelectrónica”, según se lee en el Acta del Comité de Premios 2024.
Son varias las contribuciones de Garzón a la nanociencia, las primeras corresponden a sus estudios sobre la predicción teórica de la estabilidad energética de estructuras de baja o nula simetría de nanopartículas de oro, publicada en Physical Review B en 1996, durante su estancia en el LE-IFUNAM.
También confirmó, en 1998, “de manera definitiva los resultados obtenidos en 1996 sobre la estabilidad energética de estructuras de baja o nula simetría de nanocúmulos de oro, utilizando metodologías de primeros principios basadas en mecánica cuántica”. Hasta ahora, la obra científica de Ignacio Garzón incluye 106 publicaciones, de las cuales 100 corresponden a artículos publicados en revistas internacionales con arbitraje, 6 memorias de congresos y 2 capítulos en libros. Estas publicaciones han recibido más de 6,300 citas en la literatura especializada.
Además se ha desenvuelto en la docencia desde 1978 como ayudante de profesor en la Facultad de Ciencias de la UNAM. A la fecha ha impartido 69 cursos de licenciatura en las Facultades de Ciencias de la UABC en Ensenada y de la UNAM en la Ciudad de México, y en los posgrados del CICESE-Ensenada y la UNAM. Actualmente es tutor del Posgrado en Ciencias Físicas, del Posgrado en Ciencias Químicas y del Posgrado en Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UNAM.
En cuanto a su participación en la formación de recursos humanos, ha dirigido 10 tesis de licenciatura (2 en proceso), 6 de maestría (1 en Co-dirección), 6 de doctorado (una de ellas en co-dirección y una en proceso), y 9 proyectos de posdoctorado.
Garzón también ha realizado labores académico-administrativas y de participación institucional entre las que destacan los nombramientos de Jefe del Departamento de Sistemas Complejos del IFUNAM de 2003 a 2006 y de 2019-2020, y de Representante de los Investigadores del IFUNAM ante el Consejo Técnico de la Investigación Científica de la UNAM de 2006 a 2009. Fue integrante de la terna para la dirección del IFUNAM en 2007 y en 2019. También ha formado parte de diversas comisiones evaluadoras como la del PRIDE-IFUNAM de 2003 a 2007.
Como parte de las investigaciones realizadas a partir del año 2002 por parte del grupo de investigación que dirige Ignacio Garzón, está la quiralidad en la nanoescala, es decir, la propiedad geométrica del acomodo de átomos como si se tratara de una imagen espejo de esa misma estructura. Por ejemplo, si la mano derecha se coloca encima de la izquierda, se observa que la imagen no es la misma.
Esto, en las estructuras biológicas significa que hay diferentes propiedades físicas y químicas dependiendo del ordenamiento de los átomos. Junto con más colegas, actualmente se dedica a estudiar la quiralidad en nanopartículas metálicas protegidas con ligandos, o sea un recubrimiento de átomos que estabiliza la estructura original dando lugar a nanomateriales organo-metálicos con propiedades fisicoquímicas novedosas.
“Hemos hecho estudios en los últimos 20 años de quiralidad en la nanoescala… Las nanopartículas que se fabrican originalmente no dan señal de quiralidad pero cuando se cubren con ligandos quirales aparece la quiralidad. Entonces hay una transferencia de la quiralidad de las moléculas que se utilizan”, explica.
Una de las aplicaciones del estudio de la materia a la nanoescala es en medicina, con nanomateriales que permiten erradicar tumores de manera localizada en lugar de usar tratamientos que afectan todo el cuerpo humano como es el caso de la quimioterapia.
Ignacio Garzón afirma que recibir el Premio a la Investigación Científica es un reconocimiento al trabajo de cada miembro de su equipo, tanto estudiantes como colaboradores. También agradeció a la UNAM por ser el espacio que le ha permitido desarrollarse como profesional.
Durante la ceremonia de premiación, la directora del IFUNAM, dijo que “el doctor Garzón es un investigador altamente apreciado por la comunidad científica, su generosidad y amplios conocimientos los transmite de una manera muy franca, generando ambientes de trabajo y discusiones muy armoniosos y enriquecedores”.