XVIII Premio DuPont de
la Ciencia
Dossier de prensa. Enero
2009
Introducción
Gracias a la ciencia el mundo en el que vivimos
es más cómodo, eficiente y seguro. DuPont desde
su fundación hace más de 200 años, ha invertido
en el desarrollo de la ciencia para ofrecer a la sociedad nuevos
productos que mejoran la vida de millones de personas en todo
el mundo.
DuPont ha desarrollado productos que han contribuido
durante el pasado año a frenar la expansión del
SARS y la gripe Aviar. DuPont ha sido partícipe de la
misión espacial a Marte, en la que gran cantidad de las
piezas de las sondas Spirit y Opportunity están fabricadas
con DuPont? Pyralux® y DuPont? Kapton®.
DuPont celebró en 2003 el centenario
de su Laboratorio Experimental, cuna de las principales aportaciones
de la compañía al desarrollo científico
y uno de los centros de investigación privados más
grandes del mundo.
Con ánimo de potenciar y motivar la
labor de los investigadores en España y Portugal, DuPont
Ibérica convocó el XVIII Premio DuPont de la Ciencia,
que tras premiar durante 11 años a la comunidad científica
española, extendió por primera vez durante 2002
su ámbito de actuación a Portugal. El objetivo
del Premio DuPont es estimular las iniciativas que, en forma
de artículos o trabajos publicados contribuyan de forma
significativa al avance de la ciencia y de sus aplicaciones.
Esta XVIII convocatoria, se abrió para
los científicos cuyas investigaciones versen sobre Materiales
para la Energía, entre los que se incluyen los biocarburantes,
desarrollos de energías alternativas, eólicas,
fotovoltaicas- baterías, pantallas oleds, etc
Espíritu del Premio DuPont de
la Ciencia
"Casi es innecesario subrayar hoy día la importancia
considerable que para la Humanidad tienen las ciencias de la
Naturaleza, pues aun si descartamos lo que para el hombre significa
tener un conocimiento del mundo en el que vive y, en último
término, conocimiento de sí mismo, todavía
queda en el balance el prodigioso desarrollo de la tecnología,
desarrollo que ha cambiado radicalmente nuestra vida"
Severo Ochoa, Premio
Nobel de Medicina
Primer Presidente del Jurado del Premio DuPont de la Ciencia
Toda ciencia es inseparable de la sociedad en la que se produce.
Su aplicación para propósitos prácticos
y de producción se denomina tecnología y la tecnología
es, de alguna manera, el motor de las sociedades; existe una
interacción evidente entre la ciencia, su desarrollo
y las compañías productivas. La investigación
científica conduce a mejoras productivas y beneficia
a toda la comunidad.
DuPont posee una extensa tradición investigadora,
una larga historia en la que se inscriben importantes contribuciones,
descubrimientos científicos, invenciones de nuevos productos
y procesos. Desde hace dos siglos, DuPont es una compañía
profundamente enraizada en la ciencia. Antoine-Laurent Lavoisier,
padre de la química moderna fue profesor de Eleuthere
Irenee Du Pont, uno de los fundadores de la compañía.
Lo aprendido con él le sirvió
de base para la fabricación de la pólvora negra,
que fue el primer producto de la compañía. Ya
en sus inicios la empresa tuvo un talante investigador que le
permitió perfeccionar y descubrir nuevos y mejorados
productos.
El asentamiento de esta importante base tecnológica
produjo la extraordinaria expansión de DuPont en el siglo
XX. Partiendo de la celulosa, se llegó a una amplia variedad
de productos que condujeron al desarrollo de plásticos,
fibras, películas y revestimientos que aún hoy
se encuentran con pleno vigor en el mercado.
A principios de nuestro siglo, DuPont construyó
uno de los primeros laboratorios de investigación industrial,
la Estación Experimental, sobre una colina desde la que
se divisa el río Brandywine. En la actualidad, se ha
convertido en la piedra angular del éxito y el crecimiento
de la compañía y alberga una de las comunidades
de científicos más extensa del mundo.
Los primeros estudios se realizaron al comenzar
el siglo, en 1927, cuando DuPont creó un programa de
investigación básica en química orgánica,
física e ingeniería química que a principios
de los años treinta dio unos resultados espectaculares,
que señalarían un punto de inflexión en
la historia de la investigación y el desarrollo de la
compañía, y permitirían unas aplicaciones
prácticas inusitadas: Wallace Hume Carothers, y su equipo
de investigación, establecieron los principios básicos
y la estructura de los polímeros de condensación.
La síntesis de los primeros polímeros lineales
cristalinos condujo directamente al descubrimiento del nylon
y a la obtención del neopreno, la primera goma sintética
para propósitos generales.
DuPont es líder mundial en ciencia y
tecnología gracias a su labor de investigación
y desarrollo. La compañía sigue fiel a su lema
de fabricar productos mejores para una vida mejor. Comprometidos
en la investigación, el desarrollo, la producción
y la comercialización de productos químicos para
la agricultura y la industria, fibras, polímeros, productos
para la automoción, productos del petróleo y una
amplia variedad de plásticos, resinas, elastómeros,
composites y películas.
Este intenso flujo innovador ha llevado a la
compañía a destacar en los sectores más
diversos y realizar importantes contribuciones que, en muchos
casos, permanecen anónimas para la mayoría de
los consumidores.
DuPont abastece mercados globales en prácticamente
todas las ramas de la industria, la aeroespacial, la de accesorios,
la del automóvil, la agrícola, la de la construcción,
la del transporte etc. Algunos de los productos descubiertos
y desarrollados en los laboratorios de la compañía,
como Nylon o Teflon® gozan de tal difusión que la
Real Academia Española de la Lengua les ha dado entrada
en su diccionario como vocablos de adopción reciente:
tal es el caso de las voces "nailon" y "teflón".
Este hecho nos da una idea del éxito de estos y otros
productos como Nomex®, Kevlar®, Tyvek®, Suva®
y Sorona®.
Importantes revoluciones tecnológicas
y muchos de los productos de nuestro tiempo han nacido en los
laboratorios que DuPont gestiona en todo el mundo. El esfuerzo
de sus investigadores y la clara apuesta que significa destinar
cada vez mayores recursos a los departamentos de Investigación
y Desarrollo han situado a la compañía en posición
de claro liderazgo internacional, cuya responsabilidad la compañía
asume plenamente.
Recientemente la NASA (National Aeronautics
and Space Agency) ha seleccionado Kevlar® para la confección
de un paracaídas capaz de permitir la entrada de la sonda
Galileo en la atmósfera de Júpiter durante cincuenta
y cinco minutos antes de su destrucción.
Desde que se iniciaran los viajes espaciales
tripulados hace ya más de cuatro décadas, DuPont
ha estado presente en la carrera espacial con productos esenciales
a la hora de aligerar el peso, reducir el volumen y proporcionar
una mayor resistencia en condiciones medioambientales extremas
a las aeronaves. Las sondas que han logrado la hazaña
de llegar a Marte, “Spirit” y “Opportunity”,
están equipadas con materiales fabricados por DuPont
Electronic Technologies.
Cada nave lleva incorporados casi 65 metros de finos circuitos
flexibles fabricados con las láminas y compuestos DuPont?
Pyralux®, que han permitido un aprovechamiento del espacio
de entre un 60 y un 70 por ciento, aumentando a su vez la resistencia
de las naves frente a los cambios de temperatura que se registran
en Marte y las vibraciones producidas sobre el terreno.
Los trajes de fibras de alta tecnología
resistentes al fuego (como Nomex®) han significado la diferencia
entre la vida y la muerte para corredores de Fórmula
1 y bomberos de todo el mundo.
Fibras que permiten la confección de
trajes ignífugos y de protección, materiales de
construcción que protegen contra los huracanes, mejoras
en el campo de la automoción que hacen la conducción
más cómoda y segura, productos para la protección
de cultivos que permiten un mayor aprovechamiento de los recursos
naturales. En resumen, todo lo que nos hace la vida más
fácil es fruto de tantas horas, esfuerzos y medios destinados
a la investigación.
Nada de esto hubiera sido posible si DuPont
no hubiera apostado fuerte por la investigación y la
ciencia. Desde hace más de doscientos años, la
compañía cree en la investigación como
motor de los avances que transforman la vida en nuestro planeta.
Hoy, DuPont cuenta con una red global de científicos
e ingenieros que trabajan manteniendo un compromiso ineludible
con la protección del medio ambiente, investigando tecnologías
ambientalmente sostenibles, mejorando inexorablemente técnicas
y procesos.
En la actualidad, DuPont apuesta por la integración
de las distintas disciplinas científicas. Para Thomas
M. Connelly, Director de Investigación y Tecnología
de la compañía: “Las nuevas oportunidades
surgirán de la fusión de disciplinas tradicionales,
como la química, con las capacidades de otras nuevas
áreas como la nanotecnología, la biotecnología
y materiales para las distintas energías limpias”.
Miembros del Jurado
Bajo la presidencia del profesor SANTIAGO GRISOLÍA forman
parte del jurado:
ANGELES ÁLVAREZ
Licenciada en C.C. Económicas y Empresariales.
Directora de la Fundación para el Fomento en Asturias
de la Investigación Científica Aplicada y la Tecnología
(FICYT). Secretaria de la Comisión Regional de Investigación
del Principado de Asturias. Secretaria del Jurado.
JOSÉ LUIS DÍAZ FERNÁNDEZ
Catedrático de Física y de Ampliación
de Física de la ETS de Ingenieros de minas de Oviedo
y de Mecánica Racional y de Mecánica de Fluidos
de la ETS de Ingenieros de Minas de Madrid.
ANTONIO FERNÁNDEZ RAÑADA
Jefe del Departamento de Física Teórica
de la Facultad de Físicas de la Universidad Complutense
de Madrid. Doctor en Ciencias por la Universidad de París
y la Universidad Complutense de Madrid.
EUGENIO CORONADO MIRALLES
Catedrático de Química Inorgánica
en la Universidad de Valencia desde 1993 y Director del Instituto
de Ciencia Molecular de esta Universidad desde su creación
en 2001. Premio Jaime 1 de Nuevas Tecnologías en 2003
y Fellow de la Royal Society of Chemistry desde 2004.
EXCMA. MARIA DE JESÚS SIMÕES
DE BARROSO
Licenciada en Ciencias Histórico-Filosóficas
por la Facultad de Letras de Lisboa. Doctora Honoris Causa por
las universidades de Aveiro, Lisboa y el Lesley College de Boston.
Presidenta de la Cruz Roja Portuguesa. Presidenta de Honor de
la UNICEF en Portugal. Presidenta del Movimiento Special Olympics
en Portugal.
SANTIAGO GRISOLÍA
Profesor Emérito de Bioquímica
y Biología molecular, Universidad de Kansas. Presidente
del Consejo Valenciano de Cultura. Asesor del Presidente de
la Generalitat Valenciana para Ciencia y Tecnología.
Presidente del Comité de Coordinación Científica
de la UNESCO para el proyecto Genoma Humano. Presidente ejecutivo
de los Premios Rey Jaime I.
Ganador del XVIII Premio DuPont de la Ciencia
Profesor Antonio Hernando Grande
DOCTOR EN CIENCAS FÍSICAS Y CATEDRÁTICO DE LA
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
La vida investigadora de Antonio Hernando ha
estado centrada en la fabricación, caracterización
y comprensión de la física de los materiales magnéticamente
blandos. Entre ellos ha estudiado y publicado numerosos artículos
sobre vidrios metálicos ferromagnéticos, materiales
nanocristalinos, superconductores, microhilos amorfos y películas
delgadas. La producción y conversión de le energía
constituyen el campo de aplicabilidad de estos materiales que
forman el bloque de mayor tonelaje de los materiales magnéticos
utilizados en aplicaciones industriales.
Período 1994-1990: Amorfos metálicos
ferromagnéticos: Anisotropia inducida y magnetostricción
(UCM, Universidad Técnica de Dinamarca e Instituto de
Magnetismo Aplicado)
Se instaló en Madrid un equipo de enfriamiento
ultrarrápido que nos permitía fabricar materiales
amorfos magnéticos de compasiones variadas y en condiciones
controladas. Estudio con detalle de los procesos de imanación,
magnetostricción y anisotropías inducidas. Por
ejemplo, observa por primera vez la influencia que la tensión
elástica ejercía sobre el valor de la constante
de magnetostricción. Este artículo, en el que
figura como coautor el director del Instituto Max Planck de
Stuttgartde aquel momento, con 50 referencias, se pudo realizar
completamente en Madrid gracias al diseño y realización
de un sistema de medida de magnetostricción que montó
en su laboratorio. Posteriormente estudió las anisotropías
magnéticas inducidas en los amorfos por tratamientos
técnicos realizados bajo campo aplicado o bajo tensión
viscoelástica. En colaboración con la Universidad
Técnica de Dinamarca, donde trabajó durante dos
años, primero como mecánico y luego como profesor
contratado, realizó un gran número de trabajos
que han sido objeto de cientos de referencias. Gracias a este
estudio recibió la propuesta de la Universidad Técnica
de Lund por la que se les solicitaba desarrollar una serie de
sensores magnetoelásticos de torsión, basados
en vidrios magnetostrictivos. Realizaron los prototipos y el
consorcio les subvencionó a cambio de la organización
y celebración de un congreso titulado “Magnetic
Metallic Glasses”, que congregó en España
al grupo de los mejores científicos mundiales en el campo.
Este congreso supuso la consagración internacional de
su grupo. Ya en 1988, el Presidente del Consejo Social de la
Universidad Complutense, enterado del trabajo realizado para
la industria sueca, le ofreció la posibilidad de crear
un Instituto de Magnetismo en la Universidad. Esta oferta fue
sin duda la mejor amortización que pudieron hacer de
su éxito con los sensores magnetoelásticos que
sólo reflejaba su éxito en la investigación
básica de la magnetoelasticidad de amorfos. Este episodio
marcó una característica constante de su trabajo
de investigación que es la correlación de estudios
básicos y la utilización de sus resultados en
aplicaciones de interés socioeconómico y tecnológico.
En concreto estudiaron la dependencia de la magnetostricción
con la composición, la temperatura y la tensión
elástica aplicada y concluyeron con una teoría
basada en la dispersión espacial de la constante de magnetostricción
y la necesaria contribución simultánea de un solo
ión y de interacciones de pares en el hamiltoniano magnetoelástico
del sistema. Su trabajo llegó a formar un compendio de
experimentos que desembocaba en una teoría de la manetostricción
para amorfos ferromagnéticos.
Período 1990-2002: Nanocristales, películas
delgadas y aleaciones de Fe-Cu (Instituto de Magnetismo Aplicado,
Universidad de Cambridge y Max Plank de Suttgart)
La creación del instituo supuso un cambio cualitativo
y cuantitativo en su labor. La misión del instituto era
combinar investigación básica de calidad con investigación
aplicada a necesidades sociales. Se comenzó el trabajo
de invesrtigación sobre hilos y amorfos y microhilosen
colaboración con el profesor M. Vázquez.
Los nanocristales magnéticamente blandos formados por
cristalitos del tamaño del nanómetro embebidos
en una matriz amorfa constituyeron el objeto de su interés,
tanto cuanto eran obtenidos por devitrificación parcial
de amorfos como por aleado mecánico o sputtering. Las
aleaciones especiales como las de FeCu o FeRh también
fueron objeto de estudio. Los fenómenos de magnetorresistencia,
asimetría de canje en fronteras antiferro-ferromagnéticas,
y los problemas de canje a través de espaciadores ferromagnéticos
fueron abordados en películas delgadas, multicapas y
muestras nanocristalinas. Durante este período dirigió
8 tesis doctorales sobre estos temas. Es de resaltar como prueba
del impacto de los trabajos sobre hilos amorfos en Journal of
Applied Physics D Applied Physics cuyo número es de 160.
Su mayor interés se centró siempre en el acoplamiento
de canje entre distintas fases ferromagnéticas a través
de interfases paramagnéticas. Los trabajos versaron sobre
el canje entre nanocristales y su influencia en la imanación
macroscópica. Estos trabajos con más de 400 citas
son considerados clásicos en el campo y así se
recogen en libros de texto. También propusieron un modelo
para dar cuenta del canje entre películas delgadas magnéticas
separadas por un espaciador paramagnético. Las investigaciones
llevadas a cabo en la aleación inmiscible Fe-Cu otenida
de modo forzado por aleado mecánico, han tenido gran
repercusión. Encontraron una contribución del
Cu al momento magnético y determinaron la dilatación
de la red que promovía el ferromagnetismo del Fe fcc.
En este período también observaron el carácterno
magnético de las fronteras del grano del Fe lo que se
ponía de manifiesto a bajas temperaturas en muestras
cristalinas. Los resultados al respecto publicados en Physical
Review Letters y Phys. Rev. B tiene 60 referencias cada uno
de ellos. Los diversos tipos de comportamientos magnéticos
macroscópicos de muestras nanoestructuradas con más
de una fase se analizaron teórica y experimentalmente
en función de las características de las fases
componentes, de su tamaño y de su grado de acoplamiento
de canje que determina la longitud de correlación del
canje. Los dos trabajos publicados al respecto en Physical Review
B son referencia habitual en los trabajos sobre este tópico
y han sido objeto d emás de 120 citas cada uno de ellos.
Período 2003 – actualidad: Nanopartículas
de Pd y Au. Semiconductores magnéticos.
A partir del año 2003 se inició un estudio sistemático
del magnetismo de nanopartículas de metales que en estado
masivo no son ferromagnéticos. Publicaron por primera
vez con consistencia experimental en Physical Review Letters,
la existencia de ferromagnetismo en nanopartículas de
paladio. Pero sin duda el descubrimiento crucial de nuestro
grupo fue el ferromagnetismo de nanopartículas de oro
enlazadas mediante átomos de azufre a cadenas orgánicas
que actuaban de dispernsante. Este descubrimiento publicado
también en Physical review Letters 2004 y que en dos
años ya se ha citado 50 veces, se vio acompañado
por la presentación de una teoría sobre su origen
basada en la interacción spin-órbita de superficie.
La teoría también publicada en Physical review
Letters ha tenido en unos meses 10 referencias. Los sucesivos
hallazgos en este campo tan de vanguardia en la actualidad han
propiciado publicaciones en revistas de índice de impacto
muy elevado como Nanoletters y Advanced Materials. Cinco propuestas
para charlas invitadas al respecto, en cogresos intenacionales
recibidas en 2005 y 2006 indican el impacto de su trabajo. Dentro
del campo de investigación actual también es de
destacar su contribución a la comprensión del
magnetismo de óxidos semiconductores con pequeña
dilución de elementos 3d. Su artículo en Physical
review Letters sobre el magnetismo de óxido de manganeso
diluido en éxido de zinc, publicado en 2005, tiene ya
más de 25 referencias.
