Maia Garcia-Vergniory (Barakaldo, 1978) no supo desde pequeña que quería ser física; su amor por la ciencia se fue gestando de manera gradual, recorriendo un camino con paradas incluso internacionales, que hoy en día le ha llevado a ser física cuántica en la Donostia International Physics Center (DIPC) y una de las científicas referentes en ese campo. Ahora, la American Physics Society la reconoce con la APS Fellow, por su contribución en la identificación de nuevos materiales topológicos, en lo que se considera la segunda revolución de la física cuántica.
¿Qué es lo que usted investiga?
Yo soy física. Estudio la dinámica de electrones en materiales que, en principio, la idea es que tengan aplicación futura en tecnología. Entonces, para eso, tenemos que saber muy bien en cada material qué es lo que hacen los electrones; porque los electrones conducen la corriente eléctrica, pero pueden hacerlo de diferentes maneras, según la geometría del cristal, los elementos del cristal, la fórmula química. Así, los electrones pueden ser metales y conducir la corriente eléctrica como un metal; superconductores, y no tener resistencia, o pueden ser electrones topológicos, que también conducen la electricidad de una manera muy particular. Eso es lo que estudio: cómo conducen los electrones la electricidad.
Su investigación se ubica dentro de la teoría conocida como Química Cuántica Topológica. ¿De qué se trata?
Hace como 20 años, se descubrieron unos materiales, que se llaman los materiales topológicos, que nos interesan porque son materiales con muy baja disipación; la corriente eléctrica y la resistencia eléctrica son constantes, con lo cual, tienes mucho control del material. En condiciones un poco extremas, sirven para plataformas, para ordenadores cuánticos, para células fotovoltaicas, para detectores, para sensores… Tienen muchísimas aplicaciones. Lo que pasa es que, en un primer momento, parecía que eran rarezas de la naturaleza, que había tres y que no había más. Lo que hicimos fue desarrollar una teoría para poder identificarlos; identificamos un montón. Lejos de ser una rareza, son unos materiales bastante comunes; lo que pasa es que no estaban identificados.
Háblenos más sobre esos materiales. ¿Cuáles ha identificado?
Hemos identificado muchísimos, como 10.000 materiales nuevos. Ahora mismo, estoy trabajando en materiales topológicos quirales, en unos compuestos que se llaman B20; son binarios y tienen unos estados de superficie que conducen la electricidad con unas propiedades buenísimas, a diferentes velocidades. Por ejemplo, el platino-aluminio, el platino-galio, el paladio-galio, el cobalto-silicio son algunos de ellos.
¿Son como la fusión entre dos materiales?
No, no. El cristal tiene una composición diferente. Tiene átomos de uno y de otro, pero no se fusionan; cada uno está en su sitio.
Comentaba que se pueden aplicar en el campo de la tecnología. ¿Ordenadores, móviles, ese tipo de elementos?
Sí, claro; para cualquier tipo de tecnología de baja disipación, cualquier dispositivo de baja disipación, estos son buenísimos, porque es que disipan poquísimo. Luego, además, también tiene aplicaciones en catálisis, en células fotovoltaicas, microelectrónica, ordenadores cuánticos. Es decir, tienen muchísimo potencial. Lo que pasa, es que hacía falta encontrar materiales y era lo que no se estaba encontrando. Ahora hay muchísimas opciones para jugar con ellos.
¿Pueden llegar a sustituir a otros materiales más contaminantes? ¿O no se diferencian en ese aspecto?
Los materiales contaminantes se llaman tierras raras y son los que se usan en los motores, en los móviles… Básicamente, en todo lo que usamos. Lo que estamos intentando buscar, sí, son sustitutos a esos materiales; y estos podrían serlo. Lo que pasa es que desde que encuentras el material hasta que se llega a aplicar en una ingeniería, hay un recorrido bastante largo. Pero la idea es, sí, poder sustituir con materiales más limpios los materiales más contaminantes que estamos usando ahora.
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En ese camino de poder usarlos, ¿en qué punto nos encontramos? ¿Se puede hacer una previsión de cuándo se van a poder aplicar?
Muy al principio; todavía falta bastante. Eso tendríais que hablar con la industria, porque la industria no planea cambiar de material el año que viene. Es decir, cuando invierten en algo, invierten a 20 años. Dentro de 20 años igual dicen vale, vamos a dejar el silicio y vamos a usar otro material; se lo empiezan a plantear, pero hay una producción de tecnología que no se puede cambiar de un día para otro. No sin ayudas. El proceso es lento. El transistor de silicio se construyó en los años 40 y hasta los 70 u 80 no se empezaron a usar. Y ahora, todos los chips están hechos de silicio, pero necesita un tiempo. Para cambiar la producción y cambiar lo que es la base de la tecnología, la conversión, no es inmediata; básicamente, porque tienes que renovar absolutamente toda la maquinaria. Pero esperemos que podamos renovarlo.
¿Qué cosas quedan por descubrir en este campo? ¿En qué más líneas de investigación se está trabajando ahora?
Ahora, se está trabajando en superconductores topológicos; además de ser topológicos, que tengan la conductividad como un superconductor. Los electrones en estos materiales, cuando tienen correlaciones fuertes, interacciones fuertes, se sienten mucho unos a otros, no puedes separar la dinámica de un electrón; es un movimiento colectivo. Cuando eso ocurre, surgen unas excitaciones que se llaman aniones y estos son plataformas para ordenadores cuánticos universales. Eso también esa es una línea de investigación: entender bien qué ocurre cuando los electrones se mueven de manera colectiva. Y luego, los materiales quirales, que pueden servir para detectar materia oscura, por ejemplo.
¿Cuándo decidió que quería ser física?
Fue bastante progresivo; tampoco fue una cosa vocacional, que desde pequeña sabía que quería ser científica. En el instituto, lo que más me gustaba era la física; hice la carrera, me quedé con ganas de saber más; hice el doctorado; después del doctorado, me apetecía irme al extranjero, a hacer un postdoc (postdoctorado)… Pero en ningún momento fue una cosa que tenía clarísimo; y ya llega un momento en el que dices bueno, ya me quedo porque me gusta.
¿Y por qué la física cuántica? ¿Qué le dice la gente cuando se enteran que se dedica a eso?
Al final, la física cuántica es la física que rige el mundo subatómico. Si haces estados sólidos, materia condensada, que es lo que yo estudio, tienes que usar la física cuántica sí o sí, porque no hay otra manera de entender lo que ocurre en el mundo atómico y subatómico. ¿Qué me dice la gente? No sé… No suelo decir que soy física cuántica, de todas formas; suelo decir que me dedico a la ciencia de materiales, que suena mejor. Suena más cercano.
¿Ha sido difícil llegar hasta donde está? ¿Cuáles son los hándicaps que se encuentra la mujer para desarrollarse en el mundo científico?
La carrera científica es dura para todos; es muy larga, cuesta mucho estabilizarse, hay pocas plazas, poca financiación. Hay millones de obstáculos; todavía hay obstáculos. Todavía, la financiación en España tiene que mejorar bastante, la estabilización de científicos y científicas tiene que mejorar bastante; no puede ser que llegues a los 40 y todavía no tengas una plaza permanente. A los que nos quedamos, nos gusta mucho y seguimos en ello, pero las condiciones tienen que mejorar.
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La American Physical Society la acaba de reconocer con la APS Fellow. ¿Contenta? ¿Es una recompensa a su trabajo?
Sí, estoy muy contenta con ese reconocimiento, la verdad. Te tienen que nominar, no te puedes presentar tú; cuando me dijeron que me querían nominar, yo pensé que no me lo iban a dar. La verdad es que me ha hecho mucha ilusión.
A partir de ahora, ¿seguirá con la misma línea de investigación? ¿Querría embarcarse en nuevos proyectos?
Voy a seguir con esta línea de investigación. Estoy trabajando con compañeros de aquí, mirando cosas nuevas: con Jon Errea, con Fernando de Juan, con Aitzol García Etxarri. Miramos cosas de fotónica, cosas de transporte no lineal, los modos colectivos en los cristales. También quería hacer cosas de inteligencia artificial, porque tenemos una base de datos muy grande y la podemos usar para muchas cosas. Pero nada que no hubiese pensado la semana pasada.