Kitagawa, que encontró un uso para lo inútil, gana el Premio Nobel
KYOTO—Cuando recibió la llamada telefónica a las 17:30 p.m. del 8 de octubre, Susumu Kitagawa pensó que se trataba simplemente de otro molesto vendedor telefónico que interrumpía su trabajo en el laboratorio.
Pero la llamada sueca cambiaría su vida para siempre.
Kitagawa había sido nombrado co-ganador del Premio Nobel de Química, por su trabajo pionero sobre los marcos metalorgánicos (MOF), un descubrimiento que podría ayudar a combatir el cambio climático y revolucionar el almacenamiento de energía.
"Me quedé impactado. Pensé que era una de esas extrañas llamadas de solicitud que recibo a menudo", dijo Kitagawa, de 74 años. Profesor distinguido del Instituto de Estudios Avanzados de la Universidad de Kioto (KUIAS), En una conferencia de prensa inmediatamente después, dijo: "Estoy profundamente conmovido".
A la mañana siguiente, Kitagawa llegó a la universidad en el distrito Sakyo de Kioto entre los aplausos de más de 100 miembros del personal que dieron la bienvenida al nuevo premio Nobel.
"Yo era un anciano normal y corriente y ahora todo ha cambiado. Esto no está bien", reflexionó Kitagawa.
Es en los momentos de tranquilidad que me surgen diversas ideas. Me pregunto qué hacer ahora.
Kitagawa dijo: "Estaba tan agotado que me desplomé en la cama anoche, pero me desperté sintiéndome muy bien esta mañana".
"Tengo muchísimo que hacer: investigar, pero también tareas administrativas como director de universidad, de las que me gustaría estar exento", bromeó, provocando la risa de sus compañeros.
DESCUBRIMIENTO ACCIDENTAL
Los galardonados MOF de Kitagawa son materiales llenos de innumerables poros diminutos y ordenados. Estas estructuras pueden absorber una amplia variedad de gases, lo que las hace útiles en aplicaciones industriales y ambientales.
Su gran avance se produjo alrededor de 1990. En ese momento, Kitagawa estaba en la Universidad de Kindai, tratando de determinar la estructura 3D de compuestos químicos hechos de metales y materiales orgánicos.
Tomó prestada una supercomputadora de la Universidad de Kioto, pero como la compartía con muchos otros investigadores y requería procesar una enorme cantidad de datos, tomó mucho tiempo.
Un día, impaciente, Kitagawa le pidió a un estudiante que dibujara la estructura del complejo en un papel mientras él hacía los cálculos.
"Profesor, tiene poros", dijo el estudiante.
El dibujo reveló un patrón similar a un panal.
“Me pareció increíblemente interesante”, recuerda Kitagawa. “Mi intuición me decía que los poros, no la estructura principal, podrían ser útiles. Pero no supe inmediatamente cómo”.
Posteriormente, Kitagawa y su equipo lograron sintetizar materiales con estos poros microscópicos. Inicialmente, la estructura era inestable y colapsaba con facilidad, pero mediante repetidos experimentos, finalmente crearon una estructura estable capaz de almacenar metano.
DEL RECHAZO A LA REVOLUCIÓN
El descubrimiento fue tan revolucionario que trastocó las ideas aceptadas del mundo científico de la época. Por ello, esta propuesta no fue fácilmente aceptada.
Cuando Kitagawa presentó sus hallazgos en una conferencia en Estados Unidos en 1999, recibió una lluvia de críticas de investigadores internacionales que le dijeron: "Esto está mal".
La sustancia que Kitagawa encontró era un compuesto orgánico con materia orgánica unida a un metal (una sustancia inorgánica). En aquel entonces, prevalecía la creencia de que estos compuestos orgánicos eran demasiado inestables para su uso práctico.
Pero Kitagawa no cedió a las críticas y continuó su investigación. Amplió sus aplicaciones a la «separación», en la que se extrae un gas específico de una mezcla, y a la «conversión», donde un gas se transforma en otro dentro de los poros.
UNA FILOSOFÍA ENRAIZADA EN EL VACÍO
Kitagawa, un ávido lector desde sus días de escuela secundaria, dijo que su interés en los innumerables poros de materiales surgió de los libros que leyó cuando era estudiante de primer año en la Universidad de Kioto.
En los libros del renombrado físico Hideki Yukawa, Kitagawa quedó cautivado por el concepto filosófico Lao-Zhuang de "muyo-no-yo" (la utilidad de lo inútil), la idea de que las cosas que parecen no tener ningún propósito son, de hecho, útiles.
Por ejemplo, un dicho del legendario filósofo chino Laozi dice: "Amasamos arcilla para hacer cerámica. El interior de la cerámica puede parecer un espacio vacío inútil, pero es el espacio vacío lo que hace que la cerámica sea útil".
La química suele centrarse en la materia: los elementos llenos de átomos y moléculas. Pero Kitagawa se centró en los "poros", que son espacios vacíos.
“Esta idea —de que incluso la nada tiene significado— tuvo un gran impacto en mí”, explicó. “Un poro parece inútil. Pero si se introducen átomos o moléculas en él, se almacenan o se transforman, se vuelve útil. Un simple cambio de perspectiva puede cambiarlo todo”.
LA ERA DEL GAS QUE VIENE
Kitagawa imagina un mundo en el que los nuevos materiales que ha desarrollado podrían eliminar los conflictos por los recursos energéticos.
Los MOF, con sus poros personalizables, pueden absorber no solo sólidos y líquidos, sino incluso diminutas moléculas de gas. Algún día podrían capturar dióxido de carbono o extraer energía del aire.
En una conferencia de prensa el 8 de octubre, Kitagawa afirmó: «El aire está compuesto de oxígeno, nitrógeno, hidrógeno y dióxido de carbono. Con estos, podemos crear proteínas y combustibles. Los gases son cada vez más prometedores».
Considera que los humanos estamos entrando en la "era de los gases", después de la era de los sólidos, que provocó la revolución industrial con el carbón, y la era de los líquidos dominada por el petróleo.
“El aire es oro invisible”, dijo. “El carbón y el petróleo han creado disparidades entre los países ricos y pobres en recursos. Pero el aire está en todas partes. Incluso los países pequeños pueden aprovecharlo al máximo. Si pudiéramos extraer energía de él, los conflictos por los recursos deberían desaparecer”.
Según Kitagawa, se han creado más de 40 empresas emergentes en todo el mundo para resolver desafíos ambientales y energéticos.
Aunque todavía hay obstáculos para las aplicaciones prácticas, expresó optimismo y dijo: "La ciencia está avanzando a una velocidad tremenda, con cosas como la IA (inteligencia artificial), así que creo que se puede lograr en este siglo".
VISIÓN, GRATITUD, GRATITUD
Kitagawa afirmó que sus luchas pasadas fueron "innumerables". Pero nunca se desanimó, impulsado por la convicción de que "un científico necesita una visión y una actitud que le permitan afrontar los desafíos con curiosidad", y continuó su investigación con diligencia.
"Lo que hago es crear nuevos materiales. He disfrutado el desafío de probar cosas nuevas y crear cosas nuevas durante más de 30 años", dijo.
"A menudo las cosas no salen bien. En química, el trabajo en equipo es crucial", añadió, expresando su gratitud a los miembros de su laboratorio.
Cuando un periodista le pidió un mensaje para la próxima generación, Kitagawa citó al famoso microbiólogo francés del siglo XIX Louis Pasteur: "La suerte favorece a la mente preparada".
Kitagawa dijo: «Buenos maestros, buenos amigos y buenas relaciones. Estas cosas no te suceden de un día para otro. Florecen cuando atesoras todas tus experiencias».
RECETA PARA UNA BUENA QUÍMICA
El equipo de Kitagawa también estaba encantado con el anuncio sueco.
"Llevábamos años esperando esto. Pero este año estaba seguro de que sucedería", dijo uno.Profesor asociado Kenichi Otake, 37 años,
Aunque Kitagawa es conocido por sus estrictos estándares de investigación, fomenta una cultura de laboratorio igualitaria donde estudiantes universitarios y posdoctorales debaten en igualdad de condiciones: una receta para una buena química en más de un sentido.
Los miembros del equipo suelen hacer senderismo juntos en las montañas de Kioto, como Kurama y Fushimi, y cada tres meses prueban uno de los vinos favoritos de Kitagawa, recolectados durante sus viajes al extranjero.
A veces Kitagawa, un cocinero apasionado, hace pan en casa y se lo sirve a todos.
El profesor Hirotoshi Sakamoto, de 46 años, que ha trabajado en el laboratorio desde sus días de estudiante universitario, bromeó: "Hace que el pan alemán quede bien envuelto por dentro y (a diferencia de su objeto de investigación) ¡no tiene muchos agujeros!".
