Financiación europea millonaria para el desarrollo de una idea “made in Donostia”

La Comisión Europea, dentro de su programa FET Open (Future Emerging Technologies), ha concedido tres millones de eurosal consorcio de investigación SUPERTED, que desarrollará sensores ultrasensibles de radiación electromagnética basados en estructuras híbridas de superconductores e imanes.

En el consorcio participan investigadores del Centro de Física de Materiales (CFM, centro mixto CSIC-UPV/EHU) y grupos de investigación del Instituto de Nanociencia de Pisa, Italia (CNR), del Instituto Néel de Gernoble, Francia (CNRS), de la Universidad de Jyväskylä, Finlandia. y la empresa tecnológica Bihurcrystal.

El equipo cuenta con físicos teóricos, físicos de superficie, nanofísicos experimentales y expertos en detectores superconductores.

La Champions league de la investigación básica europea

FET Open es el programa de financiación de la Unión Europea que apoya las primeras etapas de la investigación y la innovación en ciencia y tecnología en torno a nuevas ideas orientadas hacia el desarrollo de tecnologías de futuro radicalmente nuevas. Las propuestas deben ser originales y con objetivos de alto riesgo, como es el caso de SUPERTED. El pasado año se presentaron más de 1323 proyectos, de los cuales tan solo un 6% han sido seleccionados. El CFM, a través del proyecto SUPERTED, compitió así a nivel internacional pasando a ser una de las pocas propuestas ganadoras.

El objetivo del proyecto de cuatro años es desarrollar un nuevo tipo de sensores térmicos basados en el colosal efecto termoeléctrico predicho para sistemas superconductores por los grupos de investigación encabezados por el Doctor Sebastian Bergeret del Centro de Física de Materiales y el Profesor Tero Heikkilä en la Universidad de Jyväskylä. El dispositivo que se plantea desarrollar resolverá problemas relacionados con el calentamiento en los sensores actuales y facilitará la fabricación de grandes conjuntos de detectores. Éstos podrán ser usados en diversas aplicaciones, desde mediciones de radiación cósmica, a sensores microbiológicos pasando por análisis de materiales o imágenes térmicas ultrasensibles.

Del papel y lápiz a los satélites

La idea del detector SUPERTED surge por accidente de una colaboración puramente teórica:

“Estábamos estudiando el transporte electrónico en materiales superconductores en contacto con materiales magnéticos cuando de nuestras fórmulas descubrimos un efecto termoeléctrico muy grande “, dice Sebastian Bergeret.

La termoelectricidad es la capacidad de ciertos dispositivos de convertir calor en energía eléctrica. Según la predicción hecha por Bergeret y Heikkilä el efecto termoeléctrico debería de ser gigante bajo condiciones ideales.

El principal reto en esta predicción es obtener contactos muy limpios a escala atómica entre láminas metálicas superconductoras y aislantes magnéticos. Un auténtico desafío para la investigación de materiales. Y es aquí donde entra en acción el grupo de la doctora Celia Rogero, también del Centro de Física de Materiales, líder en el campo de física de superficies. “La idea de participar en el desarrollo de los sensores SUPERTED me interesó desde el comienzo. Es un gran desafío para nuestro grupo ser capaces de controlar el crecimiento átomo a átomo. Y para ello contamos con la infraestructura necesaria”. Lograr la fabricación de estos materiales abrirá la puerta para otras aplicaciones propuestas por el Dr. Bergeret, tanto en termometría como en memorias RAM para ordenadores cuánticos.

“Una ideas que sale del papel y lápiz y que se transforma en un dispositivo real es una experiencia única para cualquier científico”, comenta Sebastian Bergeret.

El CFM recibirá de la CE 800.000 euros en los próximos cuatro años para el desarrollo de los sensores SUPERTED. La mayor parte de este presupuesto se destinará a la contratación de personal investigador que participará directamente en el proyecto.

Un nuevo concepto de detectores
Muchos avances en la ciencia están relacionados con las tecnologías de imagen. El alcance de nuestro conocimiento ya sea en la escala del universo o en el progreso de la medicina se basa, en gran medida, en la capacidad de medir la radiación electromagnética a nivel de sus partículas de luz individuales, los fotones. Muchas de las tecnologías de detectores utilizadas actualmente se basan en estructuras superconductoras, y su sensibilidad ha progresado recientemente debido, por ejemplo, a los avances en las tecnologías de fabricación en la nanoescala. El siguiente objetivo es añadir el número de píxeles del detector en dispositivos individuales. Las tecnologías actualmente conocidas se ven obstaculizadas por el calentamiento de los detectores, reduciendo su sensibilidad. SUPERTED pretende dar una solución a este problema, utilizando nuevos materiales con propiedades termoeléctricas asombrosas.