Paul Alivisatos y Michael Grätzel recibieron el Premio Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ciencias Básicas que otorga la Fundación BBVA. El trabajo de ambos investigadores abre la puerta a nuevas vías para la producción de energías renovables. A los dispositivos electrónicos, técnicas de imagen biomédica y otras aplicaciones.
El jurado valoró la amplia trayectoria de estos científicos por sus aportes a las fuentes de energías limpias. En específico, por sus contribuciones al desarrollo de nuevos nanomateriales que se están aplicando tanto en la producción de energía solar como en la electrónica de última generación.
Los investigadores están convencidos de la necesidad de producir energía renovable a gran escala. Las nuevas líneas de investigación abiertas por su trabajo en el campo de los nanomateriales representan una de las posibles soluciones desde el ámbito de la ciencia y la tecnología.
“El cambio climático”, dijo Grätzel, “es un gran desafío. Debemos reducir nuestro uso de combustibles fósiles. Y la energía fotovoltaica tiene que aumentar su capacidad por un factor de 200 en las próximas décadas”.
Mientras tanto, Alivisatos señaló que “el cambio climático es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la humanidad. Parte de ese reto implica aprender a fabricar nuevos materiales que puedan captar la energía del sol. Con las menores pérdidas de energía, y además hacerlo a gran escala. Hemos comprobado que los nanomateriales se pueden fabricar con una calidad altísima y a un coste relativamente bajo”.
Explicó también que “se pueden usar para absorber la luz del sol. Y al hacerlo no pierdan energía en forma de calor, lo que permite una conversión más eficiente en electricidad. Michael Grätzel ya ha mostrado algunos usos de los nanomateriales en la energía solar. Pero veremos muchos más a lo largo de los próximos años”.
¿Quiénes son Grätzel y Alivisatos?
Michael Grätzel y Paul Alivisatos son investigadores reconocidos internacionalmente y merecedores de galardones. Han liderado el esfuerzo por controlar la interacción entre la luz y la materia.
Grätzel (Dorfchemnitz, Alemania, 1944) es el inventor de una nueva célula fotovoltaica que transforma la luz solar en electricidad. De manera eficiente y barata, imitando el proceso natural de la fotosíntesis en las plantas. Un sistema que ha acercado el objetivo de convertir la luz del sol en una fuente de electricidad limpia, eficiente y a bajo coste.
Por su parte, Paul Alivisatos (Chicago, Illinois, Estados Unidos, 1959) es pionero en el uso de nanocristales semiconductores. Estos convierten la electricidad en luz visible que han permitido el desarrollo de los televisores QLED, mejorando la resolución del color en las pantallas.
“Michael ha investigado más en cómo convertir en electricidad la luz que entra en el sistema. Mientras que las aplicaciones derivadas de mi trabajo tienen que ver más con cómo convertir la energía en luz que sale del sistema. Y que la gente puede usar”, indicó Alivisatos.
Fotosíntesis artificial y almacenamiento de energía
El presidente del jurado y premio Nobel de Física, Theodor Hänsch, al anunciar el fallo destacó los aportes de Paul Alivisatos y Michael Gratzel.
“El trabajo rompedor de Grätzel incluye la invención de un tipo de célula solar sensibilizada por colorante, que lleva su nombre. Y Alivisatos ha logrado aportaciones pioneras utilizando nanocristales semiconductores para aplicaciones en energía y visualización en pantallas”, resumió.
Y es que el proceso natural de fotosíntesis inspiró a Grätzel como forma de almacenar energía. Las células solares inventadas por el científico emplean un pigmento que hace la función de la clorofila, absorbe la luz del sol y genera electrones. Una vez recolectados, los electrones son transportados por un material semiconductor, como el dióxido de titanio.
Su aportación más relevante fue disponer el dióxido de titanio en nanopartículas, en lugar de placas, como las células de silicio convencionales. Cada nanopartícula de dióxido de titanio se recubre del pigmento, y el resultado es un fluido que contiene las nanopartículas con el que se fabrican las células solares.
Aplicaciones en los televisores QLED
Los nanocristales de Alivisatos, también llamados puntos cuánticos, están igualmente en la base de numerosas aplicaciones. Desde la búsqueda de nuevas fuentes de energía limpia hasta la electrónica de consumo y las técnicas de imagen biomédica. Controlar con alta precisión el tamaño del nanocristal implica controlar el color de la luz que emite.
“Un electrón en un nanocristal puede emitir luz, y el color de esa luz que emite dependerá del tamaño del nanocristal. Si es más bien pequeño, la energía de la luz será mayor, por lo que será una luz más azul. Y de esta manera se pueden usar nanocristales para hacer materiales que emitan todo el arcoíris de colores. Un arcoíris tan grande que contenga todos los colores de la naturaleza”, confió el investigador.
Una de sus aplicaciones de más éxito ha sido en los televisores QLED. Allí demostró que era posible fabricar pantallas con alta resolución y lograr que fueran a la vez muy eficientes en el uso de la energía. Ventajas que también han sido aplicadas en el campo de la biomedicina. Con el desarrollo de nanocristales para tinciones de muestras biológicas, ajustando el tamaño del nanocristal para que el fluido puede etiquetar un tipo u otro de células.
Grätzel y Alivisatos destacaron que con sus aportes podrían proporcionar la energía necesaria para cumplir con el Acuerdo de París
Lee también:
Conforme a los criterios de 
Saber más
