Zientzia. Ion Errea. Ikertzailea

«Zientifikoki arriskutsuak diren egitasmoentzako laguntza eman digute»

Bruselak 1,5 milioi euro eman dizkio fisikari donostiarrari, giro tenperaturan supereroaleak diren materialak bila ditzan. Iraultza ekar dezakete materialok, aurkituz gero.
MAIALEN ANDRES / FOKU

Edu Lartzanguren -

2018ko urriak 12
Ion Errea (Donostia, 1984) ikertzaile dabil DIPC Donostia International Physics Centerren. Europako Ikerketa Kontseiluak 1,5 milioi euroko diru laguntza eman dio hidrogenoan aberatsak diren konposatuak ikertzeko eta horietan giro tenperaturan supereroale izan daitezkeenak aurkitzeko.

Diru laguntza eskuratzeko, 3.000 egitasmo aurkeztu ziren, eta Europako Ikerketa Kontseiluak %13ri bakarrik ematen die laguntza. Zergatik gustatu zitzaien zurea?

Supereroankortasuna oso propietate berezia eta interesgarria da: materialek erresistentzia elektriko guztia galtzen dutenean gertatzen da. Oso tenperatura baxuan gertatzen da, ordea. Nik supereroaleak hidrogenoaren konposatuen artean bilatzea proposatu dut. Izan ere, kalkulu teorikoen arabera, badirudi hidrogenoaren konposatuak oso supereroale onak izan daitezkeela. Duela hiru urte behatu zuten esperimentalki lehen aldiz supereroankortasuna 203 gradu kelvinetan [-70 gradu zentigradu]. Presio altuan, halere. Beraz, badakigu hidrogenoaren konposatuak supereroale onak izan daitezkeela, eta kalkuluak egiteko gaitasuna daukagu hori ulertzeko. Oso garai egokia da halako proposamen bat egiteko, eta nire ibilbideak ongi justifikatzen zuen egitasmo hau idaztea.

Kalkulu teknika berriak garatu beharko dituzue supereroale horiek ulertzeko eta identifikatzeko. Zergatik da horren zaila kalkulatzea?

Hidrogenoa da daukagun atomorik sinpleena, eta, horregatik, arinena. Horrek esan nahi du fluktuazio kuantiko bortitzak dituela. Hidrogeno atomo bat ez dago inoiz geldi, ezta zero kelvineko tenperaturan ere [zero absolutua deritzona, -273,15 gradu zentigradu]. Kalkuluetan hori kontuan hartzea ez da batere erraza. Nik Parisen metodo bat garatu nuen efektu kuantiko horiek ondo kalkulatzeko. Horrez gain, elektroi-fonoi elkarrekintza kalkulatu behar da, eta horretarako metodo berri bat garatzea proposatu dut.

Diru asko da 1,5 milioi euro. Zelako taldea eratu beharko duzu?

Kalkulu astunak dira, eta ordenagailu handiak beharko ditugu. Donostiako Materialen Fisika Zentroan edo DIPCn jarriko dugu. Egitasmoaren hasieran hiru pertsona hasiko dira lanean, datorren urtearen hasieran. Hurrengoan, beste bi ikertzaile hasiko dira. Horretan joango da aurrekontu guztia.

Arazo bikoitza duzue: giro tenperaturan eta giro presioan supereroale izango direnak topatu nahi dituzue. Ez al da karanbola zailegia?

Agian bai. Nik ez dut esaten topatuko ditugunik. Jende asko dabil honen bila, ez gara gu bakarrik. Ziur naiz datorren hamarkadan lortuko dugula giro tenperaturan supereroale den hidrogeno konposatu bat topatzea, presio altuan. Ez dakit giro presioan lortuko ote dugun. Edonola ere, bidean ondo ulertuko dugu noiz, nola eta zergatik diren supereroale hidrogenoaren konposatuak.

Presioarena konponduko ez bazenute, zer abantaila izango luke giro tenperaturako supereroale batek material hori sortzeko izugarrizko presioa behar bada?

Presioarenak badu abantaila bat: presio handipean bakarrik sor daitezkeen material batzuk egonkorrak dira gero presioa kentzen duzunean. Diamantea da horren adibidea: presioa behar duzu grafitoa diamante bihurtzeko, baina, presioa kentzen duzunean, diamantea ez da berriz grafito bihurtzen. Halako materialak egon daitezke edo ez; ez dakigu a priori. Asko ikertu behar dugu hori jakiteko.

Esan izan duzu giro egoerako supereroale horiek aurkitzen badituzu horrek iraultza ekarriko duela. Zertan izango dira iraultzaile?

Propietate magnetiko oso interesgarriak sor daitezke: supereroaleek korronte elektrikoa garraia dezakete galerarik gabe; beraz, erresistentzia zero da. Horrek esan nahi du oso intentsitate elektriko handiak garraia ditzaketela. Intentsitatea oso altua denean, korronteak eremu magnetiko bat sortzen du, eta horren indarra korrontearen intentsitatearekiko proportzionala da. Beraz, oso iman indartsuak lor daitezke. Egun, erabiltzen dira halako imanak erresonantzia magnetikoko tresnetan, eta baita CERNen azeleragailuetan ere, baina oso garestiak dira, materialak ia zero absolutuaren tenperaturaraino hoztu behar direlako.

Zertan bereiziko dira zuk bilatzen dituzun hidrogeno konposatuen supereroale horiek egun ezagutzen diren supereroale zeramikoetatik?

Erdibideko materialak dira zeramikoak. 1980ko hamarkadan topatu zituzten, eta supereroaleak dira tenperatura handiagoetan [100 eta 200 gradu Kelvin artean; hau da, -173 eta -73 gradu zentigradu artean]. Errazago erabil daitezke, nitrogeno likidoa aski delako horiek hozteko. Kontua da oso material konplexuak direla, eta garestiak. Gainera, ez dugu ulertzen zergatik diren supereroale. Hori azaltzen duena Stockholmera joango da zuzenean Nobel saria jasotzera.

Gaur sortzen den elektrizitatearen %10 galdu egiten da kableen erresistentziarengatik. Hori konponduko luke kable supereroale batek. Argindarra kudeatzeko orduan CO2 gutxiago isurtzen lagunduko luke beste moduren batean?

Sorgailuetan, esaterako. Sorgailuak indukzio elektromagnetikoan oinarritzen dira. Askoz iman indartsuagoak jartzerik izango bazenu, askoz elektrizitate gehiago lortuko zenuke. Tecnaliak baditu egitasmo batzuk haize erroten eraginkortasuna handitzeko supereroaleen bidez. Enpresa batzuk supereroale zeramiko horiekin probak egiten ari dira errentagarriak izan daitezkeelakoan, nahiz eta oso garestiak diren. Motor elektrikoak dira beste aplikazio bat: askoz iman indartsuagoa baduzu motorrean, askoz indar gehiago lortuko duzu elektrizitate berarekin. Garraioan sekulako aplikazioak izango lituzkete. Luzerako gauzak dira, noski. Eta beti gertatzen da gauza bera zientzian: zaila da aplikazioak aurreikustea, gero pentsatzen ez dituzunak sortzen baitira. Beraz, aipaturiko adibideak begi bistakoenak dira, besterik gabe.

Zure ikerketan ere ustekabeak etor daitezke, beraz?

Ziur baietz. Zientifikoki arriskutsuak diren egitasmoentzako laguntza eman digute. Europako laguntza horien filosofia da arrisku handia etekin handia dela. Noski, badituzte arrisku gutxiagoko egitasmoentzako beste laguntza batzuk.

1911tik dira ezagunak supereroaleak. 1993an, -140 gradu zentigraduko bat aurkitu zuten; eta duela hiru urte, -70 graduan supereroale den hidrogeno sulfuroa. Zergatik aurreratu da horren gutxi mende batean?

Salto itzelak daudelako: jakintza ez da lineala. 1980ko hamarkadara arte, aurkitu zituzten materialekin oso gutxi jaso zen tenperatura maila. Baina orduan zeramikoak aurkitu zituzten, eta oso azkar igo zen tenperatura maximoa. Orain hidrogeno konposatu supereroaleen lehena daukagu bakarrik. Ez dakit: familia horrek gora egin dezake asko. Jakintza horrela doa.

Bost urte dituzu ikerketa egiteko. Zein da zure kronograma?

Lehenengo hiru urteak, kalkulu metodo berria garatzeko, eta ulertzeko hidrogeno konposatuak noiz, nola eta zergatik diren supereroale onak. Azkeneko bi urteetan material berriak iragarriko ditugu. Guk ez dugu neurketarik egingo, laborategi esperimentalekin egingo dugu lan. Zer bilatu behar duten esango diegu. Hori egitea garestia da, baina askoz garestiagoa da esperimentuak egitea.

Imajinatu ez duzuela ezer topatzen. Halere, mereziko luke horrenbeste lan egin izana?

Bai. Ulertuko baitugu giro tenperaturako supereroale hauek posible diren edo ez. Gainera, kalkulu tresna berria sortuko dugu, eta hori erabili ahal izango da beste propietate batzuk kalkulatzeko, ez bakarrik supereroankortasuna. Komunitateari tresna eraginkorrago eta zehatzago bat emango diogu. Horrek dagoeneko badu balioa.

Parisen bi urte pasatu zenituen ikertzen. Euskal Herrian egin daiteke maila horretako ikerketarik?

Materia kondentsatuaren fisikan oso ondo gaude, eta halako egitasmo bat gauzatzeko oso leku ona eta interesgarria da hau. Egia da ez dagoela halako gauzak neur ditzakeen laborategi esperimentalik. Baina munduan bost baino ez daude denera. Guk egiten ditugun tresnen garapena erabil dezakete hemengo fisikari esperimentalek. Lankidetza hori sortzen ari gara.

Errea izeneko material miresgarri bat ikusiko dugu aurki?

Ez, aurkikuntza egiten duena ez delako teorikoa, baizik eta esperimentala, eta zilegitasun osoz. Halere, horiek XIX. mendeko gauzak dira.

Irakurle agurgarria:

Honaino iritsi zarenez, eskaera bat egin nahi dizugu: irakurtzen ari zaren edukia eta egunkaria babestea, konpromiso ekonomikoa hartuz. Publizitatea eta erakundeen diru-laguntzak ez dira nahikoa BERRIAren etorkizuna bermatzeko. Sarean eskaintzen dizugun edukia irakurtzen duzuen milaka irakurleek proiektuari ekarpena eginda, urrutira iritsiko ginateke.

Kazetaritza libre, ireki eta independentea egin nahi dugu euskaldunontzat. Euskaraz informatzea delako gure eginkizuna, eta zure eskubidea.Lagun gaitzazu bide horretan. Idatzi gurekin etorkizuna. Geroa zugan.

Martxelo Otamendi
BERRIAko zuzendaria

Izan zaitez BERRIAlaguna