En el ICN de la UNAM Pedro Antonio Quinto Su utiliza técnicas ópticas para controlar objetos a escala micrométrica e incluso implementar un motor microscópico de vapor
Recibió una de las seis Cátedras de Investigación Marcos Moshinsky 2015, en el área de Ciencias Físicas

Pedro Antonio Quinto Su, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, ha desarrollado un método de manipulación óptica que combina luz láser enfocada con explosiones microscópicas.

Por esta aportación, que tiene potenciales aplicaciones en la física y otras áreas de la ciencia, recibió una de las seis Cátedras de Investigación Marcos Moshinsky 2015, en el área de Ciencias Físicas.

“En el ICN propuse una línea de estudio de manipulación óptica con fuentes de láseres continuos y pulsados. Con los primeros manipulamos con la técnica de ‘pinzas ópticas’, con la que se manejan fuerzas muy pequeñas con gran precisión, mientras que con los láseres pulsados generamos explosiones microscópicas, que generan fuerzas mayores”, explicó.

El proyecto combina ambas técnicas de manera simultánea. “Con las pinzas ópticas manipulamos el objeto y provocamos que, de forma periódica, se generen las microexplosiones”, añadió.

Hasta ahora, Quinto Su ha experimentado con objetos de varias micras, generalmente microesferas, pero ya se han iniciado experimentos para manipular nanomateriales y células biológicas.

“Ahora trabajamos con la parte fundamental de estas microesferas y poco a poco haremos la transición a objetos biológicos como células, pero son otras vertientes del proyecto”, detalló.

Motor microscópico de vapor

Se desarrolló un motor microscópico de vapor que funciona con luz y con explosiones microscópicas. Una microesfera es atraída hacia donde se enfoca la luz láser (pinza óptica) y al mismo tiempo se va calentando. Al llegar a la región más brillante del haz enfocado se genera una pequeña explosión que empuja a la esfera y se repite el ciclo, pues ésta comienza a acercarse de nuevo a donde se enfoca la luz láser debido a las fuerzas ejercidas por la luz, expuso.

Estos experimentos se realizan sobre una mesa óptica, donde se instalan un conjunto de láseres, lentes y espejos que se emplean para llevar a cabo todo el proceso.

“A través de los lentes y los espejos se propaga el láser y pasa por el objetivo de un microscopio, que es el que enfoca la luz. Ese objetivo también se utiliza para ver la muestra, una esfera de tres micras de diámetro”, remarcó.

El tipo de arreglo experimental se modifica de acuerdo al experimento que se realice. “Constantemente hacemos cambios y mejoras”, precisó el universitario.

Quinto Su estudió la licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, la maestría y doctorado en esa disciplina en la Universidad de Rochester, Nueva York, y dos posdoctorados: en las universidades de California en Irvine y Tecnológica de Nanyang, en Singapur.

Especialista en el estudio de la interacción de la luz con la materia a diferentes escalas, en agosto de 2010 fundó y desde entonces dirige el Laboratorio de Óptica Aplicada del ICN, el único sitio del país en el que se han producido haces estructurados pulsados para generar plasmas, ondas de choque y burbujas cavitantes.

Debido a que recientemente en este laboratorio lograron confinar objetos microscópicos con el uso de potenciales ópticos y fuerzas impulsivas a partir de explosiones macroscópicas, el científico ahora pretende estudiar la estructura espacial de esos potenciales para controlar y manipular conjuntos de objetos microscópicos, lo que podrá tener aplicaciones en otras áreas como bio y nanotecnología.

Este 2015 Quinto Su recibió el Reconocimiento Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos (RDUNJA) en Investigación en Ciencias Exactas.

“La Cátedra de Investigación Marcos Moshinsky es un estímulo importante para la investigación”, finalizó.