Premio Nobel de Física para inventos revolucionarios hechos con rayos láser

Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland

La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Física 2018 a dos invenciones que han revolucionado el campo de la física de los láseres. La mitad del galardón recae en Arthur Ashkin "por las pinzas ópticas y su aplicación a sistemas biológicos"; la otra mitad, de manera conjunta en Gérard Mourou y Donna Strickland "por su método de generación de pulsos ópticos ultracortos y de alta intensidad".

Según la academia que otorga el premio, estas invenciones son "avanzados instrumentos de precisión que están abriendo áreas de investigación inexploradas y una multitud de aplicaciones industriales y médicas".

Ashkin (Nueva York, 1922) inventó las pinzas ópticas que sujetan partículas, átomos, virus y otras células vivas con sus 'dedos' hechos con rayos láser. Esta nueva herramienta permitió a Ashkin cumplir un viejo sueño de la ciencia-ficción: usar la presión de la radiación de la luz para mover objetos físicos. El científico logró que la luz láser empujara pequeñas partículas hacia el centro del rayo y mantenerlas ahí, y así fue como inventó las pinzas ópticas.

En 1987 Ashkin realizó otro importante avance cuando usó esas pinzas para capturar bacterias vivas sin dañarlas. Inmediatamente comenzó a estudiar sistemas biológicos y hoy las pinzas ópticas son ampliamente usadas para investigar los mecanismos de la vida.

Por su parte, Gérard Mourou y Donna Strickland allanaron el camino para conseguir los pulsos láser más cortos y más intensos creados por el ser humano. Lo hicieron con un artículo revolucionario publicado en 1985 que fue la base de la tesis doctoral de Strickland.

Usando un ingenioso enfoque, lograron crear este tipo de pulsos láser sin destruir el material de amplificación. Primero estiraron los pulsos en el tiempo para reducir su potencia máxima, después los amplificaron y finalmente los comprimieron. Al comprimir un pulso en el tiempo y, por tanto, hacerlo más corto, más luz es almacenada en el mismo diminuto espacio, aumentando dramáticamente la intensidad del pulso.

La nueva técnica inventada por Strickland y Mourou, llamada "amplificación de pulso gorjeado" (del inglés chirped pulse amplification, CPA), se convirtió pronto en el estándar para los láseres de alta intensidad. Sus usos incluyen las operaciones láser que corrigen la vista, de las que se realizan millones cada año en todo el mundo.

"Las innumerables áreas de aplicación no han sido exploradas completamente. Sin embargo, estas celebradas invenciones ya nos permiten hurgar en el mundo microscópico a la mejor manera de Alfred Nobel y por el mayor beneficio de la humanidad", señala la academia sueca.