Corría el año 2005 cuando el físico valenciano Pablo Jarillo-Herrero (48 años recién cumplidos) viajó desde Holanda a la Universidad de Manchester para que Andre Geim y Konstantin Novoselov le enseñaran a obtener grafeno. “Es el material más fuerte y más delgado que existe y existirá, porque nada puede ser más fino que un átomo, que es su grosor”, describe el científico español durante una entrevista en Madrid.
Un año antes, en 2004, esos dos físicos rusos con nacionalidad británica habían logrado aislar por primera vez este extraordinario material compuesto de carbono, semitransparente y flexible, extrayendo láminas de grafito con cinta adhesiva, un hito por el cual ganarían el Nobel en 2010. “El grafeno era un concepto teórico, no se había aislado experimentalmente, así que cuando Geim y Novoselov lo consiguieron y demostraron además que se podían medir electrónicamente sus propiedades, todo el mundo se entusiasmó”, repasa Jarillo-Herrero, que por entonces estaba haciendo el doctorado en la Universidad Técnica de Delft.
Desde Delft llamaron a Geim para preguntarle si podían ir a su laboratorio a aprender y les dijo que sí. “Luego volvimos a Holanda, pero no nos salía muy bien: aunque es un proceso relativamente sencillo, requiere mucha práctica, así que tuvimos que volver a Manchester”, afirma el físico español, convertido ahora en uno de los mayores expertos mundiales en grafeno. Hasta tal punto es así que su nombre ya figura cada año en las quinielas para el Nobel.
Tras pasar un año en la Universidad de Columbia, en Nueva York, el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) lo fichó en 2008. Desde 2018 es catedrático (full professor) de este prestigioso centro estadounidense, donde dirige el Laboratorio Jarillo-Herrero, integrado ahora por 14 investigadores y dedicado a la nanoelectrónica. En 2012 Barack Obama le entregó en la Casa Blanca el premio PECASA, el más prestigioso que el gobierno de EEUU da a un joven investigador.
Tan sólo seis años más tarde, Jarillo-Herrero hizo un hallazgo revolucionario al descubrir el llamado ángulo mágico del grafeno. De forma simplificada, vieron que la forma de colocar un material le otorga propiedades totalmente diferentes, es decir, cambian si sus capas se apilan rotadas con un cierto ángulo. “Nos hemos dado cuenta de que sólo con un material como el grafeno, o juntándolo con otro material como el nitruro de boro hexagonal (h-BN), podemos reproducir todos los comportamientos de la materia que existen”, explica. “Podemos hacer aislantes, metales, superconductores, materiales ferromagnéticos…. Es como una especie de piedra filosofal… Y la gente se ha quedado muy flipada. Porque ya no necesito hierro si quiero hacer un imán, cobre si quiero tener un conductor o cuarzo si quiero hacer un aislante”.
Se trata, admite, de un descubrimiento “muy revolucionario” que “ha propiciado que surja un nuevo campo de investigación llamado ‘Twistronica’ o ‘electrónica de girar las cosas’, aunque entre los físicos lo llaman campo de la materia cuántica moiré, precisa el que podría ser el primer Nobel español en Física o Química. Cuando le preguntamos por esa posibilidad y si sería por ese hallazgo, responde con cautela: “A mí me gusta tener los pies en el suelo, pero ese descubrimiento del ángulo mágico ha tenido mucho impacto y los premios que me han dado ha sido por eso”, dice sobre galardones como el Premio Wolf, el más prestigioso en Física después del Nobel, o el Premio RSEF-Fundación BBVA.
Jarillo-Herrero reside en Boston con su mujer, física médica, y sus tres hijos, una niña de 13 años y dos mellizos de 10 (niño y niña). “Vivimos literalmente en el MIT porque tenemos un apartamento dentro del campus así que voy andando a mi laboratorio”, cuenta. “Mi mujer y yo somos además jefes de casa, o sea, gestionamos los posibles conflictos que puedan surgir en la residencia”.
El grafeno es una de las dos razones que le han traído en esta ocasión a España. A finales de junio dio la conferencia inaugural del Congreso Graphene 2024 que se celebró en Madrid. Y, días después, fue a recoger en Alcoy el premio al valenciano extraordinario concedido por la Fundación Iñaki Berenguer.
En Boston, cuenta, ejerce de valenciano preparando paellas para 15 personas en el campus: “Tengo un grill con tres anillos, pero sólo la hago varias veces al año porque para hacer una buena paella necesitas tres horas”, sentencia. “Durante la pandemia me volví paellero y pastelero. Hubo una época en la que vine muchas veces seguidas a España para perfeccionar la paella, soy bastante perfeccionista”. ¿Otras aficiones? “Me gusta dar paseos largos y hacer montañismo, y viajar por placer, además de por trabajo. Cuando era más joven me gustaba mucho bailar, hacía judo y jugaba al squash”.
En el MIT da clases y dirige los experimentos de su grupo con los que intentan desentrañar las propiedades de los materiales más prometedores para el futuro: “El grafeno es el principal, el que más hemos estudiado y el que tiene más interés por sus propiedades únicas, pero hay otros que se están estudiando con mucho interés, por ejemplo el nitruro de boro hexagonal”, señala.
Veinte años después de que se aislara por primera vez el grafeno, le pedimos un balance de su desarrollo. “Está presente en algunas aplicaciones que no hacen uso de sus propiedades únicas, sino de propiedades un poco básicas como que sea flexible, muy fuerte y ligero a la vez“, dice. “Por eso se incluye en objetos como zapatillas, raquetas de tenis o palos de golf, y se está estudiando para materiales de construcción. Pero incluso para aplicaciones low-tech hace falta mucha investigación… Lo normal es que “desde que se descubre un nuevo material o fenómeno físico, pasen 20, 30 o 40 años hasta que haya aplicaciones. Cuanto más diferente sea, más tiempo tiene que pasar”.
Por ello, desde su punto de vista, “aunque el grafeno es extraordinario y único”, también ha habido “expectativas poco realistas o exageradas” sobre cómo iba a transformar nuestras vidas. “Hubo gente que pensó que lo iba a cambiar todo y es posible que lo haga, pero al ser un material tan distinto al resto que utiliza la industria, es muy difícil incorporarlo directamente”.
Además, empresas como Intel o HP “han gastado cientos de billones de dólares en las fábricas de silicio y no van a tirar todo para empezar con grafeno”. Se habló también de que podría llegar a reemplazar al silicio: “No lo ha sustituido y no estoy seguro de que lo vaya a sustituir para transistores, porque el grafeno no es mejor en todo. Pienso que se usará para otras cosas”.
Otro reto pendiente es producir grafeno de alta calidad: “Ya hay bastantes compañías, por ejemplo Graphenea en España, que crecen grafeno con suficiente calidad para algunas aplicaciones, pero para las de alta tecnología necesitamos que sea de mejor calidad y, sobre todo, que una vez que esté crecido, lo puedas transferir a otro sustrato en el que esté la aplicación que quieres”.
¿Usaremos grafeno para dispositivos electrónicos flexibles? “Samsung tuvo un proyecto, al principio se pretendía sustituir el óxido de indio y estaño, que es de lo que está hecha la pantalla de los móviles, por grafeno, porque su precio era alto. Pero cuando el precio del óxido de indio y estaño bajó mucho, no compensaba cambiarlo por grafeno. Hay teléfonos que se doblan y aunque podrían haberse hecho con grafeno se han hecho con otros materiales”.
Poco a poco van surgiendo nuevas aplicaciones, desde tatuajes electrónicos, “como una calcomanía ultrafina que se coloca en la piel para medir la presión arterial y otros parámetros de salud”. También existen “cámaras de detección de fotones de luz infrarroja, con aplicaciones militares o para instalarlas en el coche y poder tener buena visibilidad en condiciones meteorológicas muy adversas”. Y también podría ser la respuesta a uno de los grandes retos a nivel mundial: “Se piensa que a lo mejor haciendo interconexiones con grafeno en lugar de con cobre podremos seguir miniaturizando las cosas sin perder mucha energía”.
A corto y medio plazo, Jarillo-Herrero cree que seguirá en el MIT porque considera que “hoy por hoy no es fácil recrear las mismas condiciones de investigación, sobre todo en lo que se refiere a las personas” que trabajan allí: “La gente no suele darse cuenta, pero lo más importante en cualquier universidad o empresa es el capital humano, es algo que se ve claro en el fútbol pero aún no en la ciencia, parece que los científicos tenemos que trabajar por amor al arte”.
Desde su punto de vista, hay muchas cosas que hacen del MIT especial. “En el mundo hay pocos sitios que sean así: Harvard, Stanford, Caltech, Berkeley y fuera de EEUU, Cambridge”, afirma. “Pero en el MIT, además, no hay estudiantes de legado como en esas otras universidades, en las que tienes más posibilidades de entrar si tus padres han estudiado allí. Lo primordial es la meritocracia y querer hacer las cosas bien, nadie entra por ser amigo o hijo de. Cuando queremos atraer a profesores y estudiantes el criterio de más importancia es su inteligencia, su esfuerzo personal y su capacidad de trabajo”.
Y es así, a través de “la meritocracia pura y dura”, como comienza lo que él llama el “ciclo virtuoso”. “Muchísima gente que tiene mucho talento intenta entrar en nuestra universidad, así que importas talento de todo el mundo al más alto nivel. Eso es lo principal, porque nuestros laboratorios no son tan buenos o sofisticados. Hay gente que viene a vernos y me dice ‘pues el mío en Barcelona es mejor’, y yo les digo, ‘tú tienes mejor instrumentación y yo mejor gente'”.
“Una de las razones por las que España no atrae talento en ciencia es por los salarios mediocres y porque culturalmente no es tan meritocrática”
Admite Jarillo-Herrero que le haría “mucha ilusión que en España se creara un centro o una universidad como el MIT” y sostiene que “no hay absolutamente ninguna razón para que un país como el nuestro no lo consiga”. Pero, para ello , el sector público tendría que cambiar cómo opera, o bien hacerse con el sector privado. “Habría que poner recursos, pero no es tanto comparado con el beneficio increíble que tendría. Y España tiene características históricas, geográficas, de calidad de vida, o de comunicaciones para atraer talento internacional. Una de las principales razones por las que no se atrae talento en ciencia es por los salarios mediocres y porque culturalmente no es tan meritocrática”, argumenta.
También le gustaría que en nuestro país hubiera una apuesta mayor por la ciencia básica como ocurre en EEUU, Japón, Inglaterra o Alemania. “Si no inviertes ahí es muy difícil tener tecnología potente”, insiste. “El láser, internet o el GPS han surgido gracias a ella. Si inviertes en ciencia básica te conviertes en el país más poderoso del mundo, como demostró EEUU en la II Guerra Mundial. Alemania también lo entendió porque perdió. Desarrollos como el radar o la bomba atómica fueron posibles por la inversión que se había hecho en ciencia y física”.
Considera que en España “se hace buena ciencia” y hay grupos del más alto nivel, pero no se aprovecha para convertirla en alta tecnología. “Cuando vengo veo mucho movimiento de start-up, de emprendedores”, dice. “Está genial, pero es como empezar la casa por el tejado, la construyes sin cimientos sólidos al apoyarte en tecnología que han desarrollado en otros países”.
Sin embargo, afirma tajante que “no hay absolutamente ninguna razón para que España no sea una potencia en ciencia y tecnología como lo es Corea del Sur”. “Sólo hay que cambiar la mentalidad”, dice. “Aumentar un poco la financiación e implantar la meritocracia. Además, los españoles que salen fuera están superbién valorados, hay mejor opinión de los españoles fuera de España que aquí”.
Estudió con los jesuitas, “que eran bastante exigentes”, y él mismo es un defensor de que “hay que exigir a la gente que haga las cosas lo mejor posible”. “Ahora hay una tendencia a poner el baremo bajo para que todos sobresalgan y me parece muy mala estrategia”. Él opina todo lo contrario: “En la ciencia, como en el deporte, la fórmula del éxito es 10% talento natural y el 90% sudor y trabajo, como dice Rafa Nadal. Es bueno tener aptitudes intelectuales, pero te haces muy bueno trabajando”.
