Miguel Anaya, fisico: “Se creiamo rilevatori innocui, le malattie potranno essere diagnosticate nelle scuole o nei supermercati” | Tecnologia

Miguel Anaya Martín è nato a Madrid 36 anni fa, è passato da Cambridge ed è finito all’Istituto di Scienza dei Materiali di Siviglia (Università di Siviglia e CSIC), dove ricerca i materiali optoelettronici, quelli in cui l’interazione tra luce e materia può fornire un futuro difficile da immaginare, con elementi quotidiani, come gli indumenti, caricati dal sole o così efficienti da facilitare la diagnosi precoce di malattie in ambienti comuni non necessariamente ospedalieri. La Reale Società Spagnola di Fisica (RSEF) e la Fondazione BBVA gli hanno assegnato l’ultimo premio per Giovane Ricercatore in Fisica Sperimentale. È stato anche distinto dalla Reale Accademia delle Scienze di Siviglia. La sua visione va oltre la scienza teorica: “Cerchiamo di garantire che tutto ciò che facciamo nel gruppo di ricerca che dirigo abbia un impatto sulla vita quotidiana delle persone, più nel medio che nel lungo termine”.

Chiedere. Cos’è l’optoelettronica?

Risposta. È l’uso combinato di luce ed elettronica. Nel nostro caso studiamo [siempre habla en plural, como miembro de su grupo de investigación, el SMSLab] i processi fisici che governano il modo in cui la luce interagisce con i materiali su scala nanometrica. In questo modo visualizziamo e comprendiamo come un materiale assorbe un fotone, che è luce, e dà origine a una corrente elettrica e viceversa; come, applicando una corrente elettrica, si può ottenere luce da un materiale. Nel primo caso si tratta di un fotorivelatore o di una cella solare. Il secondo caso è più quotidiano; come, quando si inietta corrente in un semiconduttore, emette fotoni. È la tecnologia LED che abbiamo sui nostri schermi mobili o televisori. Questa sorgente luminosa presenta numerosi vantaggi e ha sostituito quasi completamente le lampadine tradizionali perché è più efficiente, scalda meno, dura di più e può essere miniaturizzata meglio. Nelle celle solari, studiamo come possono essere migliorate, rese più economiche e rese più sostenibili e versatili, adattandosi ad altri ambienti, come facciate o veicoli. Le celle solari a base di silicio sono pesanti e difficili da rendere flessibili. Ecco perché studiamo nuove tecnologie più leggere che possano essere posizionate su una facciata, su un’auto o sulle ali di un aereo o portate nello spazio. I materiali che indaghiamo, a base di perovskiti alogenuri, combinano queste caratteristiche e studiamo e progettiamo come la luce interagisce con essi. Possiamo pensare di renderli semitrasparenti e di far sì che le finestre di un edificio adibito ad uffici generino energia.

P. Potremmo pensare ad indumenti che assorbano energia?

R. È una delle visioni che ha questo mondo di dispositivi flessibili. Sì, in futuro possiamo pensare a un maglione con nanocelle solari in grado di caricare un cellulare o monitorare qualsiasi tipo di costante del corpo umano in modo molto efficiente. Ci sono molti progetti di ricerca in questo senso, ma c’è ancora molto lavoro da fare.

P. E potrebbe esistere un veicolo che si rifornisca autonomamente solo dal sole?

R. È molto difficile utilizzare solo la luce solare per spostare un’auto in modo continuo. La sua superficie può essere utilizzata per alimentare le batterie e prolungarne la vita utile o l’autonomia del veicolo, ma spostare un’auto non è facile e richiede molta energia.

P. E sviluppare batterie in grado di immagazzinare tutta l’energia di cui una casa ha bisogno?

R. Esistono già, ma c’è ancora molto spazio per renderli più economici, più robusti e sostenibili.

P. Nella tua linea di ricerca, qual è l’applicazione più promettente?

R. Siamo conosciuti per lo sviluppo di nuovi materiali che funzionano nel modo più efficiente e stabile possibile per realizzare, ad esempio, celle solari e LED con materiali e tecnologie accessibili a tutti, anche in località remote. D’altra parte, un’altra delle nostre linee di ricerca ruota attorno alla rilevazione di radiazioni ad alta energia, con materiali sensibili ai raggi X o particelle cariche, che possono essere applicati per eseguire scansioni TC o raggi X, tra gli altri, in un maniera ultrasensibile. I nostri rilevatori consentono di ridurre al minimo l’esposizione del paziente alle radiazioni, ad esempio ai raggi X; allo stesso tempo che promettono di ottenere immagini con una risoluzione senza precedenti. Ciò è vitale in un mondo in cui la popolazione è in aumento e vive più a lungo e che quindi richiede molte più tecniche di diagnosi, monitoraggio e persino trattamento di routine.

Dalla visione allo step finale si devono attraversare molte fasi, non solo tecnologiche, ma anche etiche.

P. Potrebbero essere utilizzati in luoghi di trasporto pubblico, come un aeroporto?

R. Se siamo in grado di creare rilevatori innocui per l’uomo, possiamo pensare ad archi di raggi X in grado di diagnosticare precocemente le malattie quando li attraversano nelle scuole o nei supermercati. Ma, da questa visione al passo finale, dobbiamo percorrere molte tappe, non solo tecnologiche, ma anche etiche.

P. Qual è la sfida più grande della tua ricerca?

R. Siamo in un’epoca in cui materiali e dispositivi funzionano su scala di laboratorio. Ora abbiamo chiesto aiuto per implementare i nostri rilevatori, ad esempio, nell’ospedale Virgen del Rocío [el mayor centro andaluz de referencia]. Raggiungere questo obiettivo rappresenta già una sfida enorme, rendendo il nostro rilevatore parte di un meccanismo molto più ampio. Studiamo anche come coniugare sinergicamente agricoltura e fotovoltaico. Siamo costantemente alla ricerca di aziende con cui unire le forze. La prossima sfida è continuare a sviluppare materiali e trasferirli all’industria, portando il concetto di laboratorio a metodi di produzione su larga scala. Ma gli aiuti sono insufficienti (qualche migliaio vengono concessi per cose che richiedono molte migliaia di euro) e le aziende spagnole non hanno una grande cultura di collaborazione con il mondo accademico. Il rapporto tra università, centri di ricerca e imprese è poco sfruttato, nonostante presuppone che vincano tutti. In futuro vorrei indirizzare la ricerca verso materiali con le proprietà che abbiamo sviluppato e che siano compatibili con la vita biologica. Si apre un ventaglio di possibilità.

P. È possibile sviluppare qualsiasi tipo di materiale?

R. Ci sono leggi fisiche che non possono essere violate. Con l’intelligenza artificiale si stanno prevedendo materiali con proprietà molto particolari, ma molti non sono fisicamente realizzabili perché vengono violate le leggi quantistiche o le loro strutture cristalline non sono praticabili.