Cerdanyola del Vallès en Barcelona es un lugar único en el mundo. Un centro de investigación conocido como el Sincrotrón ALBA, donde trabajan con luz especial. Guiados por la serie documental Ciencia Maps, una colaboración entre RTVE Play y FECYT, nos adentramos en sus instalaciones y vemos lo que hay dentro de este enorme edificio con forma de rosquilla, que por dentro parece una auténtica nave espacial.
Pero, ¿con qué detalle y precisión este tipo de luz nos permite mirar la materia? «También tenemos la oportunidad de ver cuál es la composición química. Ya no se trata solo de ver la estación, sino de saber qué son los átomos y en qué estado se encuentran”, dice la directora del Sincrotrón ALBA, Caterina Biscari.
Ver objetos a escala atómica con rayos X
Los rayos X también son luz, pero son una luz diferente a la luz visible. El físico alemán Wilhelm Röntgen los descubrió en 1895 cuando experimentó con un tubo de rayos catódicos. Durante el experimento, el científico notó que el papel sensible a la luz tenía un misterioso brillo amarillo, como si hubiera sido golpeado por algún tipo de rayo, un rayo invisible para el ojo humano, que al mismo tiempo es capaz de transmitir luz. tema Röntgen entendió que había descubierto algo nuevo, aunque no sabía exactamente qué era. Los llamó rayos X, los rayos desconocidos.
Aceleradores de partículas
“Los rayos X oscilan en un espacio tan pequeño que los átomos adyacentes se pueden contrastar entre ellos, de un átomo a otro. A partir de este contraste se puede ver la resolución atómica, se puede descubrir la estructura íntima de la materia”, explica. investigadora Judith Juanhuix, jefa del Departamento de Ciencias de la Vida. Para producir esta cantidad de energía, los electrones viajan a través del anillo a toda velocidad hasta alcanzar casi la velocidad de la luz. Por eso se llama acelerador de partículas. El acelerador tiene 270 metros y recorre 270 metros un millón de veces en un segundo. Cuando los electrones se aceleran casi a la velocidad de la luz y su trayectoria se desvía, emiten luz en forma de rayos X. “Es la radiación de sincrotrón que luego llevamos a nuestras cabinas de prueba donde tomamos nuestras muestras y la luz de sincrotrón que interactúa con las muestras nos permite saber qué muestra hay dentro”, agrega Francis Pérez, Jefe de la División de Aceleradores.
¿De qué sirve ver dentro de la materia?
Puedes averiguar cuáles son los elementos químicos o las propiedades magnéticas de un objeto mirando esta linterna de rayos X muy especial. Esta es una información muy útil en el desarrollo de materiales en muchas áreas. La resolución que ofrece es tan potente que puedes ver cómo está hecha una célula desde dentro con una resolución de 30 nanómetros -un nanómetro es la milésima parte de un metro-. «Pudimos detectar viriones, el virus COVID, en células pulmonares infectadas. También pudimos verificar dónde se encontraban los antibióticos en la celda. Vemos fármacos antivirales, vemos distintos compuestos”, explica la investigadora Judith Juanhuix. A veces se creaba un haz de luz para estudiar las proteínas, lo que permitía ver la composición, descomposición y envejecimiento de retablos góticos, frescos románicos, incluso cerámicas o momias. «En el fondo, los rayos X son realmente democráticos, lo que significa que no les importa lo que les pones delante. Lo tratan como tienen que hacerlo», añade Judith. El proyecto para crear sincrotrones se inició a principios de la década de 1990. Las obras comenzaron en 2003 y se inauguró oficialmente en marzo de 2010. Desde entonces, en estas instalaciones se han realizado más de 2.000 experimentos . Para facilitar la investigación se crearon tres áreas principales: ciencias de la vida, materiales y química. El sincrotrón siempre funciona. Solo se detiene una vez a la semana y durante unos días durante el verano y Navidad. El próximo desafío es ALBA II, el Sincrotrón de cuarta generación, que entrará en servicio en 2030.