Joan Bordas. Foto: Santi Cogolludo

El director del Sincrotrón español ALBA acaba de presentar, en unas jornadas por la Fundación BBVA, las siete líneas de investigación de este acelerador de partículas ubicado en las inmediaciones de Barcelona. Por este motivo, Bordas ha hablado con El Cultural sobre las características de instalación del ingenio, el modo de funcionamiento y sus aplicaciones prácticas en materiales, biología, física o medicina.

La ubicación de la instalación española de LS de tercera generación, que se conoce con el nombre ALBA, está en la provincia de Barcelona, dentro del término municipal de Cerdanyola del Vallés. La responsabilidad de llevar a buen puerto este proyecto ha sido delegada al Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación del Laboratorio de Luz Sincrotrón ( CELLS) que dirige Joan Bordas. El Consorcio CELLS fue formalmente constituido en el año 2003 y hoy es de propiedad compartida entre el Ministerio de Educación y Ciencia (MEC) y del Departament de Universitats, Recerca y Societat de Informació (DURSI) de la Generalitat de Cataluña.

-¿Qué se entiende por Luz de Sincrotrón (LS)?
-Es la manifestación práctica de la energía electromagnética generada cuando partículas cargadas, que simultáneamente se mueven a velocidades muy cercanas a la velocidad de la luz, son aceleradas en un campo magnético. Esta luz está contenida dentro de un pequeño cono de emisión (¡comparable a un láser!), y contiene longitudes de onda que abarcan desde las típicas de los rayos infrarrojos a las de los rayos X (es decir, la luz es blanca), además es polarizada y extraordinariamente brillante.

-¿Qué aplicaciones prácticas se derivan de la LS?
-Sus propiedades la han transformado en una herramienta indispensable para un elevado número de aplicaciones científicas, tanto a nivel fundamental como aplicado, para un amplio campo de disciplinas: Física, Química, Biología, Medicina, Ciencia de Materiales, Ciencias del Medio Ambiente, Geología, etc... En los países tecnológicamente avanzados miles de científicos usan rutinariamente la LS para sus investigaciones y, hoy en día, la LS es la herramienta de referencia para estudiar la estructura atómica y molecular de la materia y sus propiedades electrónicas.

-¿Qué se necesita para generar este tipo de luz? ¿Qué importancia tiene en el desarrollo tecnológico de un país?
-Un acelerador de electrones. Este acelerador, normalmente circular, constituye el núcleo central de cualquier laboratorio dedicado a la producción de la LS. Alrededor de este acelerador se instalan las llamadas Líneas de Luz. Estas Líneas de Luz son sistemas ópticos relativamente complejos que extraen y condicionan la LS y la ajustan a las necesidades de una aplicación científica concreta. En general, varias decenas de Líneas de Luz pueden operar simultáneamente en una instalación de LS. Esta propiedad confiere a estas instalaciones un eficaz retorno de la inversión inicial. Además, las Líneas de Luz pueden ser añadidas o reemplazadas por otras más apropiadas a nuevos objetivos científicos cuando su explotación deja de ser rentable. El reemplazo de una Línea de Luz, o la instalación de una nueva, tiene un coste inferior al 5% de la inversión inicial. El elemento central de la instalación, es decir el acelerador y las infraestructuras asociadas a él, tienen una vida media entre 25 y 30 años. Dadas estas características, se puede afirmar que los países poseedores de estas instalaciones las consideran como una inversión a largo plazo para asegurar la futura competitividad de su comunidad científica y tecnológica.

Tercera generación
-¿Cómo es la instalación que se está realizando en España?
- Se inscribe en las llamadas instalaciones de LS de tercera generación, es decir las que producen la radiación por medio de sistemas magnéticos altamente especializados en la producción de LS y optimizada para aplicaciones concretas y que se insertan en puntos concretos del acelerador. Por esta razón, estos sistemas magnéticos se denominan Sistemas de Inserción. Los Sistemas de Inserción pueden ser añadidos o reemplazados a un coste insignificante con respecto a la inversión inicial.

"Esta es la característica principal que distingue a las instalaciones de LS de tercera generación con respecto a sus predecesoras. El inicio del desarrollo de estas tecnologías se remonta a los años ochenta y es ahora cuando están alcanzando su madurez. Esta es la razón por la que países poseedores de instalaciones de segunda generación están sustituyéndolas con otras nuevas de tercera generación. Si bien España perdió la oportunidad de desarrollar la experiencia derivada de la construcción y posterior explotación de las instalaciones de LS de primera y segunda generación, se puede afirmar que España ha entrado en el club de las instalaciones de LS de tercera generación.

-¿Cómo ha sido el proceso de selección de las primeras Líneas de Luz que se instalarán en ALBA?
-A lo largo del proceso se involucró a la futura comunidad de usuarios de ALBA, quienes prepararon sus propuestas. Dichas propuestas fueron presentadas al Comité Científico Asesor, compuesto por expertos internacionalmente reconocidos, el cual hizo una selección de las mejores. Esta selección fue presentada por la Dirección de ALBA al Consejo Rector de CELLS que recientemente ha aprobado la construcción de las 7 primeras Líneas de Luz. Estas Líneas de Luz, cuyo diseño detallado ya ha comenzado, acaban de ser presentadas en las jornadas de usuarios de la Luz Sincrotrón organizadas en colaboración con la Fundación BBVA, y son las siguientes: Difracción de Polvo de alta resolución y microfoco, Cristalografía de grandes moléculas biológicas, Estudios estructurales y funcionales de material no cristalino relevante para las Ciencias de la Vida y la Ciencia de Materiales, Espectroscopías de Absorción de rayos X, Polarización circular, Fotoemisión y espectroscopías de emisión y microscopía de rayos X. Este portafolio de nuevas posibilidades se pondrá a disposición de los científicos españoles a partir del año 2009-2010. ALBA tiene capacidad para instalar un total de 34 Líneas de Luz, siendo muy alto su potencial para futuras líneas de investigación.

Diseño de materiales
-¿Qué importancia tienen los estudios estructurales y funcionales de material no cristalino ?
-Esta Línea estará dedicada al estudio de materiales no cristalinos. Por ejemplo, las fibras que constituyen el tejido muscular o las fibras de ADN. En la Ciencia de Materiales el estudio estructural y funcional de polímeros es importante porque permite establecer una relación directa entre las propiedades mecánicas, por ejemplo: elasticidad o resistencia a la rotura, con sus propiedades estructurales a nivel molecular. Este tipo de conocimiento es esencial para el diseño de nuevos materiales con funcionalidades específicas.