10 ago 2020

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La primera 'luz' de España

El acelerador Alba cumple 10 años con nuevos retos

El sincrotrón de Cerdanyola ayuda a visualizar la estructura atómica y molecular de la materia

La instalación colaborará en un telescopio espacial y ayudará a investigar el coronavirus

Anna Rocasalva

Imagen aérea del sincrotrón ALBA, en Cerdanyola del Vallès.

Imagen aérea del sincrotrón ALBA, en Cerdanyola del Vallès. / sincrotrón alba

A vista de pájaro, el sincrotrón ALBA parece un gigante donut metálico o una nave extraterrestre “aparcada” en Cerdanyola del Vallès (Barcelona) pero, a pesar de su diseño futurista, su historia empezó a fraguarse hace casi 30 años gracias a la visión de un equipo de científicos liderados por el físico teórico Ramon Pascual.

También sus usos son mucho más tangibles de lo que cabría esperar. De hecho, toda la infraestructura está destinada a la ciencia aplicada y, algunos de sus descubrimientos ya se emplean, a día de hoy, en campos tan diversos como la biomedicina, la ciencia de los materiales, la nanotecnología o la arqueología

El pasado 23 de marzo, el ALBA celebró oficialmente su décimo aniversario y actualmente sigue en proceso de crecimiento con la instalación de nuevos equipamientos para afrontar los retos científicos del presente y del futuro. Por ejemplo, ayudando en la lucha contra el COVID-19 o colaborando con la Agencia Espacial Europea en telescopio Athena para el estudio de la formación de galaxias.

El ALBA es como un potente mircoscopio que permite visualizar la estructura atómica y molecular de la materia

Un microscopio gigante

El sincrotrón ALBA es un tipo de acelerador de electrones que sirve para el estudio de la materia. Es el equivalente a un potente microscopio que no sólo permite observar los más pequeños detalles, sino las propiedades intrínsecas de los materiales y su composición. 

La directora del sincrotrón, Caterina Biscari, trata de describirlo para los neófitos: “la instalación permite acelerar los electrones casi a la velocidad de la luz. Cuando estos pasan por los campos magnéticos circulares emiten un haz que ilumina las muestras a estudiar y, mediante su interacción con la luz, podemos entender las características de la materia”. De ahí que el sincrotrón fuese bautizado con el nombre de ‘Alba’, es decir, la primera luz del amanecer.

“Yo lo comparo con encender una bombilla en medio de una habitación oscura”, prosigue la directora. “Cuando lo hacemos, la luz interacciona con los objetos y eso nos permite verlos y deducir qué es cada cosa de forma natural. En el sincrotrón utilizamos un haz de luz en vez de una bombilla”, agrega.

Así, durante estos 10 años, el ALBA ha logrado muchos resultados científicos, que se miden en un gran número de publicaciones y descubrimientos, y ha conseguido ampliar la comunidad de usuarios de 200 personas a más de 5.000, posicionándose como el sincrotrón más importante del Mediterráneo. “Hace una década nunca pensamos que podríamos llegar a ser tan competitivos y ahora tenemos el doble de propuestas de las que podemos atender”, comenta Biscari.

El interior del acelerador de electrones/ sincrotrón alba

Estudiando la formación de galaxias

En la actualidad, el sincrotrón ALBA dispone de ocho líneas de luz y cinco más están en fase de construcción. De entre todas ellas destaca la número 13, bautizada como Minerva, destinada al desarrollo de la tecnología espacial.

Se trata de un proyecto recientemente aprobado, en colaboración con la Agencia Espacial Europea, para estudiar los agujeros negros o la formación de galaxias, y que entrará en funcionamiento en el 2030. 

Minerva aportará luz de sincrotrón a los espejos que conforman la óptica del telescopio de rayos X avanzado Athena -dotado con un presupuesto de 1.300 millones de euros-, capaz de observar con mayor profundidad la formación de grandes estructuras cósmicas o los fenómenos celestes más calientes.

Esta nueva línea de investigación no estaba en absoluto prevista en el plan inicial del sincrotrón ALBA, cuyos descubrimientos tienen un impacto casi inmediato en la sociedad; pero, como considera la directora Caterina Biscari, "siempre hay que tener una visión de largo recorrido en materia de infraestructuras científicas”.

La nueva línea Minerva permitirá al telescopio Athena estudiar los agujeros negros o la formación de galaxias

Lucha contra el coronavirus

Pero los haces de luces del ALBA no son únicamente útiles para el estudio físico y químico de superficies avanzadas o detectar los rayos X de altas energías; sino que también sirven para resolver los retos presentes, tan urgentes como el COVID-19.

Las técnicas del sincrotrón pueden ayudar a entender la estructura molecular de los coronavirus y sus mecanismos de infección de células sanas. Por este motivo, el ALBA pone al servicio de toda la comunidad científica su instrumentación, sus conocimientos y su personal para contribuir a solucionar dicho desafío. 

“Podemos ayudar a la lucha contra este virus y a la posterior recuperación de la crisis económica, ya que somos una herramienta importante para el desarrollo industrial”, afirma Biscari. “Si algo nos enseñó la última desaceleración económica es que hay que invertir en la ciencia y nosotros estaremos preparados para apoyar la reconstrucción del país y que no haya un retraso en el servicio a la humanidad”, concluye.

El sueño de un físico teórico

El ALBA se inauguró en 2010 pero su historia se remonta al año 1992, cuando el físico teórico de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) Ramon Pascual propuso la idea, en tiempos de Jordi Pujol. Al principio se pensó en un colisionador de partículas. "España nunca había tenido una instalación de estas características pero era demasiado ambiciosa”, comenta la directora del sincrotrón, Caterina Biscari. 

Finalmente, se formó un equipo de especialistas radicado en un laboratorio de la UAB y, cuando se aprobó definitivamente la constitución del Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación del Laboratorio de Luz de Sincrotrón en el 2003, empezó la construcción del ALBA en Cerdanyola del Vallès, cofinanciado a partes iguales por las administraciones catalana y española, durante los gobiernos de Montilla y Zapatero, respectivamente.

Las obras, que comenzaron en el 2006 y terminaron cuatro años después, supusieron una inversión de 200 millones de euros. Pero, desde su puesta en marcha, los ejemplos de las investigaciones realizadas en el ALBA son muy amplios y variados: el estudio de nuevos materiales para baterías y dispositivos electrónicos, análisis de fármacos para enfermedades como la malaria, la hepatitis C, el cáncer o el Alzheimer, el diseño de catalizadores o el estudio para la conservación de pinturas románicas. Y otros experimentos que acoge sentarán las bases de nuestro futuro próximo en ámbitos como la espintrónica o las fuentes alternativas de energía.