Gabriel Lozano Barbero.

Gabriel Lozano Barbero. Fundacion BBVA.

Investigación Fotónica

El cordobés al que la UE entrega millón y medio de euros para arreglarnos la luz

El físico Gabriel Lozano trabaja con nanomateriales que hagan la iluminación LED más eficaz y reduzcan la contaminación lumínica.

Una curiosidad trivial dictada por las fechas para abrir la entrevista: ¿Han comprado décimo de Lotería de Navidad en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS)? "Sí" - contesta entre risas Gabriel Lozano Barbero, "pero yo diría que a mí ya me ha tocado". Se refiere al Premio al Investigador Novel en Física Experimental 2017 otorgado por la Real Sociedad Española de Física y la Fundación BBVA que acaba de recibir. Y a la ayuda Starting Grant concedida por el Consejo Europeo de Investigación por valor de millón y medio de euros.

Ambas instituciones han reconocido su trabajo sobre la interacción de la luz con materiales multifuncionales con capacidad optoeléctrica (convertir energía en luz, y viceversa) diseñados mediante nanotecnología. Una carrera que comenzó mientras cursaba su licenciatura en Física en la Universidad de Córdoba. "Estaba en cuarto, cuando todavía no sabes lo que es la investigación" - recuerda, cuando le llegó la oportunidad de trabajar con una beca del CSIC durante el verano de 2005 en el ICMS.

Lo hizo bajo la batuta de Hernán Míguez, otro premiado en la convocatoria de 2017 con el galardón a la Innovación en la Física. "Éramos tres por aquél entonces" - rememora, sobre un equipo que aúna hoy a quince investigadores. El centro está asociado a la Universidad de Sevilla, por la que se doctoró en 2010 tras estancias en el Laboratorio europeo de espectroscopia no lineal de Florencia (Italia) y las Universidades de Buenos Aires (Argentina) y Toronto (Canadá).  

"Mi investigación quiere ir un pasito más allá de lo que sabemos sobre cómo la luz se relaciona con materiales sólidos" - explica Lozano. Pero antes de merecer la atención del Consejo Europeo, un contrato posdoctoral lo llevó a Holanda, a un proyecto de colaboración entre la universidad y la multinacional Phillips. Una oportunidad para conocer el tejido investigador en los Países Bajos: "Me pasaba el día entre Amsterdam y Eindhoven". En la primera de las históricas ciudades está el Institute for Atomic and Molecular Physics (AMOLF), en la segunda, la sede de la compañía.

"El equipo era excepcional. Hacíamos ciencia, pero estábamos rodeados de tecnólogos que buscaban aplicaciones relevantes" - describe el investigador. En un periodo de dos a tres años después de doctorarse, su trabajo fructificó en siete patentes que ahora desarrolla la empresa tecnológica. A la pregunta camorrista de si en Phillips se frotaron las manos con su fichaje, Lozano responde humilde y cabal: "No fue un mérito únicamente mío. La ciencia tiene poco de individualista".

Mejorar las LEDs contra la polución lumínica

El pasado noviembre se hacía viral un artículo a raíz de un estudio publicado en Science Advances: debido a la proliferación de la iluminación LED, 'El mundo se está quedando sin noches'. Nadie lo leyó con más preocupación que Gabriel Lozano: su trabajo, que continúa lo que empezó en Holanda y ha ameritado la concesión de la Starting Grant Europea, trata de desarrollar "materiales para mejorar los dispositivos de iluminación". Está en juego un uso más eficiente y menos costoso de la energía, pero también frenar los daños al ecosistema y la salud.

"La tecnología LED es eficiente, pero no estamos consiguiendo una disminución del coste energético por la iluminación, porque se están usando cada vez en mayor cantidad" - explica. "Por ese motivo produce la polución lumínica: desaparecen las noches oscuras y eso afecta a todos los seres vivos que se rigen por los ciclos circadianos, incluidos nosotros. Los humanos hemos evolucionado bajo el Sol, y espectralmente es una luz diferente a la artificial".

La luz LED altera nuestros patrones de sueño en lugar de regularlos como hace la solar porque, aunque el ojo desnudo no aprecie diferencias evidentes, su espectro luminoso no tiene nada que ver. Una lámpara LED creará el efecto de luz blanca a partir de una iluminación azul que se combinará por fosforescencia con amarillo, rojo y verde. "Esto no se parece en nada a la luz del Sol" - ilustra Lozano. "Y el resto del dispositivo es tecnología del siglo XIX, espejos y lentes que no han incorporado avances".

El mapa de la contaminación luminosa en la Tierra.

El mapa de la contaminación luminosa en la Tierra. NASA

¿Qué avances permite la nanotecnología? "Introducimos materiales nanoestructurados para lograr una mayor efectividad en la iluminación, en aspectos como la tonalidad o la direccionalidad. Si lo que quieres es iluminar la calle, la luz no debería apuntar al cielo" - explica el investigador. "Son redes de nanopartículas - cilindros, pirámides - de 100 nanómetros de tamaño que modifican las propiedades de emisión del conversor de color modulando la angulación y la distribución espectral".

La base de su trabajo la realiza sobre estructuras de perovskita, un material artificial con propiedades optoeléctricas, es decir, capaces de convertir la energía en luz y viceversa. "Puede ser alternativamente una célula solar y un proyector de luz en función del voltaje aplicado" - explica. "Y es un material laminar, lo que permite una enorme flexibilidad en el diseño de dispositivos minimalistas".

¿Qué clase de aplicaciones futuribles tiene Lozano en mente para su tecnología? "Lámparas sensibles, inteligentes y conectadas, que te den la luz que necesitas, con determinado tono y en el preciso lugar" - imagina. "La luz tiene una influencia brutal en todos los procesos, en nuestra salud y nuestro bienestar. Y es necesario encontrar maneras mejores de controlar la luz de los dispositivos que tenemos hoy en día".

"Alguien debe tomar el relevo en España"

El ICMS es una 'rara avis' para la ciencia en España, en el sentido de que se basta a sí mismo para desarrollar proyectos y colaborar con la empresa privada. "Primero se diseña el modelo del material con propiedades específicas en mente, los químicos lo crean en el laboratorio, los físicos toman las medidas ópticas y se busca su aplicación práctica en los campos en los que típicamente trabajamos" - describía Hernán Míguez al hablar de su centro con EL ESPAÑOL.

Hernán Míguez, de marrón en el centro, rodeado de los investigadores del MOM de Sevilla.

Hernán Míguez, de marrón en el centro, rodeado de los investigadores del MOM de Sevilla.

Esta elasticidad entre ciencia teórica y pragmatismo es una experiencia que Lozano se trae consigo de Holanda. "Es un caso único en el mundo. Hay una sinergia muy grande entre el sector privado y el sistema académico. La gran mayoría de alumnos que acabó el doctorado conmigo entró en empresas, y eso es algo que en España es muy complicado".

Y los ejemplos de las dificultades para el I+D las tienen en su propia comunidad. En la situación de la Plataforma Solar de Almería por ejemplo, un centro puntero en desarrollo de energía sostenible de referencia a nivel mundial cuyos responsables dimitieron el pasado noviembre en protesta por el bloqueo de fondos impuesto desde el Gobierno por la regla de gasto dictada por Hacienda.

Otro ejemplo es el del hundimiento de Abengoa, que se llevó consigo el freno a la inversión en tecnología solar, "por no hablar del daño al tejido productivo andaluz" - lamenta Lozano. "Hay cosas que se están haciendo bien en España, pero ahora alguien tiene que canalizar los esfuerzos. El espacio que ocupaba Abengoa era gigante y se tardará en llenar".