«Arbelean egin ohi den kimika egin dugu laborategian»

Materialen Fisika Zentroan (MFZ) hasi berria da Dimas Oteyza fisikaria (Madril, Espainia, 1978). Europako Batzordearen Marie Curie bekarekin, bi urteko egonaldia egin du Berkeleyko Unibertsitatean (Kalifornia, AEB), eta hirugarren urtea MFZn egitea dagokio. Donostia ez zaio arrotz: DIPCn egin zuen bere lehen doktoretza ondokoa, Stuttgarteko Max Planck Institutuan tesia defendatu eta gero. Ekainaren erdialdean, Science aldizkariak Oteyzaren sinadura daraman artikulu bat argitaratuko du, Berkeleyn Michael Crommeyren ikerketa taldean hasitako lan baten harira. Lehen aldiz, molekula batek erreakzio kimiko batean izaten dituen aldaketa atomikoen irudia osatzea lortu dute. MFZko eta DIPCko ikertzaile Angel Rubiok ere parte hartu du.

Zer lan aritu zara egiten Berkeleyko Unibertsitatean?

Nire ikerketa gai nagusia grafenoaren ingurukoa izan da. Gaur egun, litografia teknikak erabiltzen dira grafeno zerrenda meheak lortzeko: materiala daukagu, eta erreminta egokien bidez, hori txikitzen saiatzen gara. Gure taldearen ideia zera zen, horrela egin beharrean, modu alternatibo bat baliatzea: piezak hartu eta diseinatu, nahi ditugun egiturak eragiteko moduan. Molekulak nahi bezala funtzionalizatzea, alegia. Molekulak gainazal baten gainean jartzen genituen, eta tenperatura edo argiarekin estimulatzen genituen, grafenozko nano zerrenda horiek osa zitzaten.

Nola lotzen zaio ikerketa hori Science aldizkarian argitaratuko duzuen artikuluari?

Indar atomikoen mikroskopiarekin, saiatu ginen begiratzen ea nolakoak ziren molekulak gainazalean jarritakoan, baita ere nolakoak ziren estimuluen ondoren, eraldatzea guk nahi genuen bezala egiten ote zuten ikusteko. Oso emaitza ikusgarria lortu dugu, baina pixka bat barregarria ere bada. Izan ere, ez zaigu guk nahi genuen emaitza atera, molekulek egin zutena erabat desberdina izan zen: erreakzio kimiko uste baino dezente konplexuagoak. Politena izan da erreakzio horiek ikusteko gai izan garela. Gure lana berez ez da aitzindaria izan, Zuricheko IBMn izan ziren molekuletako loturak ikusten lehenak. Baina aurrenekoak izan gara kimika ikertzen metodo horren bidez; molekulak erreakzio kimikoaren aurretik eta ondoren ikusten.

Orduan, artikulu horretan azaldu duzuena ez da, berez, zuen ikerketa lerroaren funtsa, ezta?

Ez, baina, era berean, erreminta horren potentzial oso handia erakutsi dugu. Guk ez dugu garatu, baina aurrenekoak izan gara kimikaren bisualizaziora aplikatzen. Arbeleko kimika egin dugu harekin. Arbel batekin gabiltzanean, molekulak marrazten eta idazten ditugu, ondoan gezitxo bat, eta jarraian egitura desberdin bat marrazten dugu [erreakzioa]. Bada, arbelean egiten den kimika hori bera laborategian egin dugu guk.

Erreakzio kimiko konplexu baten irudia lortu duzuela azaldu duzue. Zerk egiten du konplexu?

Esan daiteke aldaketa asko daudela tartean. Ez da, besterik gabe, lotura bat mugitzen edo molekula baten hidrogeno atomo bat galtzen. Molekularen ia atomo guztiak aldatu egiten dira; ziklo berriak osatzen dira molekularen barruan. Alegia, erreakzio kimiko guztia arbel batean marraztuko bagenu, molekula gainazalean jartzen dugunetik bukaeran ikusten dugun produktua lortu arte, urrats asko aterako litzaizkiguke, ziur. Horra hor konplexutasuna.

Esperimentu horretan induzitu duzuen erreakzio kimikoak ziklizazioekin du zerikusia. Zertan datza?

Orain arte, erreakzio kimiko hori ez da inoiz egin gainazal batean. Robert Bergmanek aurkitu zuen erreakzioa, 70eko hamarkadan, eta orduan ia ez zitzaion garrantzirik ere eman. Baina 90eko hamarkadan berriz erakarri zuen ikertzaileen arreta, ikusi zelako zerikusi handia duela antibiotikoen jardunarekin. Zenbait antibiotikok erreakzio mota hori baliatzen dute DNAri erasotzeko. Orduan ikerketa kimiko arruntak egin ziren, asko, baina ez gainazal batean eta mikroskopioarekin. Tunel efektu bidezko mikroskopioarekin hasi genuen lana, baina horrek ez du ematen indar atomikoen mikroskopioaren (AFM) bereizmenaren parekorik. Azken horrekin probatzea erabaki genuen. Lehendik ere eskura genuen horretarako makina bat, baina aurrez saiatu gabeak ginen horretan, teknika erabat berria baita.

Berkeleyn egin duzue hori guztia, baina MFZn izango al zenukete esperimentua errepikatu ahal izateko erremintarik?

MFZn badugu antzeko zerbait egiteko aukera emango lukeen instrumentu bat. Oraindik ez dugu egiaztatu, pixka bat desberdin funtzionatzen duelako, baina itxuraz posible izan beharko luke. AFMak brailleak bezala funtzionatzen du, baina molekula bat ikusteko behar duzun atzamarrak [AFMa ahalbidetzen duen makinaren punta] oso txikia behar du izan. Guk karbono monoxido molekulak jarri genituen gainazalean, eta AFM puntarekin hartu. Pultsu elektriko batekin puntara itsasten da monoxido karbono molekula, baina, noski, oso tenperatura baxua behar da horretarako. Helio likidoak bakarrik ahalbidetzen duen tenperatura oso baxua, eta indar atomikoen mikroskopio bat; horiek dira esperimenturako baldintzak. MFZn badago erreminta, eta Nanogunen ere bai; Berkeleykoaren berdina, gainera.

MFZra iritsi berria zara. Berkeleyko ikerketa lerroarekin jarraitzeko asmoa al duzu orain?

Gainazaleko erreakzio kimikoak ikertzen jarraitzea da nire asmoa, oso ondo pasatu baitut. Nire Marie Curie bekaren programan bi urtez kanpora joateko finantzazioa ematen dute, gauzak ikasi ahal izateko, eta gero urtebetez Europara bueltatzea nahi dute, ezagupen horiek ekartzeko. Itzulera fase horretan nago orain. Grafenoarekin jarraitzea da nire asmoa, baina ikuspuntu kimikoago batetik, erreakzio kimikoa ikertuta; ez baitauka zentzurik Berkeleyko nire nagusiarekin lehiatzen saiatzeak. Hori da plana: fisika nire nagusiari uztea eta ni kimikan ahalik eta gehien murgiltzea. Fisikaria naizen arren, berdin-berdin dibertitzen nau kimikak.