Paolo Lugli

Director del Instituto de Nanoelectrónica 

Universidad Técnica de Múnich
Instituto de Nanoelectrónica
Múnich, Alemania

Educación:

• Licenciatura (Laurea), Física, Universidad de Módena, Italia
• Maestría en Ingeniería Eléctrica, Universidad Estatal de Colorado
• Ph.D., Ingeniería Eléctrica, Universidad Estatal de Colorado

Enfoque de trabajo:

Lugli dirige el Instituto de Nanoelectrónica de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania).

Consejos para estudiantes:

Yo sugeriría que los alumnos se involucraran en actividades en las que realmente puedan trabajar juntos, como las competiciones de robótica.    

Enlaces:

  – Universidad Técnica de Múnich, Instituto de Nanoelectrónica

Entrevista:

P: ¿Cuándo descubrió por primera vez que su carrera profesional se centraba en la nanotecnología?
Lugli: ¡Muy pronto, en realidad! Durante mis estudios de doctorado hice simulaciones, simulábamos cosas que entonces no existían, entre 1980 y 1985, y estudiábamos dos cosas: Por un lado, los fenómenos ultrarrápidos, para los que no existía ningún experimento. Y, en segundo lugar, observábamos objetos muy pequeños. En aquella época los llamábamos submicrométricos, no nanométricos, pero eran exactamente lo mismo. Así que, básicamente, desde el principio de mi carrera ya estaba involucrado en la nanoelectrónica.      

P: ¿En qué aplicaciones actuales de nanotecnología está trabajando?  
Lugli: Mis intereses de investigación actuales se centran en el modelado, la fabricación y la caracterización de dispositivos orgánicos para aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas, el diseño de circuitos orgánicos, la simulación numérica de dispositivos semiconductores de microondas y el estudio teórico de los procesos de transporte en nanoestructuras. Por dispositivos orgánicos entiendo algunos dispositivos poliméricos, electrónicos u optoelectrónicos basados en polímeros. Nos ocupamos de la fabricación, la caracterización, el modelado y la teoría. Como estoy en el departamento de EE, también diseñamos circuitos y la arquitectura de los nanodispositivos que podrían utilizarse en el futuro. Podría ser una forma muy diferente de cómo se van a construir los circuitos y sistemas actuales. Últimamente, estamos entrando en el campo de la energía -en particular, la fotovoltaica y la fotocatálisis-, tanto desde el punto de vista experimental como teórico. Además, también hacemos nanoimpresión y nanotransferencias, que es una forma de estructurar la superficie o fabricar nanoestructuras mediante estampación. Esto incluye los dispositivos orgánicos y la investigación energética.         

P: ¿Qué es lo más gratificante de trabajar con nanotecnología?
Lugli: Sobre todo es la idea de que la nanotecnología y la nanoelectrónica son realmente multidisciplinares. Por ejemplo, para la investigación energética más reciente que hemos iniciado, tuvimos que ponernos en contacto con muchos químicos, con los que normalmente no trabajamos mucho. Es un mundo completamente distinto, una comunidad diferente con "idiomas" distintos, y eso es muy estimulante. Y también porque, sobre todo en estos campos, donde se necesita mucha experiencia, ves la posibilidad de hacer algo nuevo aplicando cosas que sabes. Por supuesto, luego tienes que aprender o entender las otras cosas que no sabes, pero esa es una de las cosas que resultan muy atractivas.

El segundo aspecto, que me parece muy interesante sobre todo hoy en día, es el hecho de que se puedan crear pequeñas empresas. Hay muchas empresas derivadas del trabajo en la universidad, y muchas empresas de nueva creación que tienen mucho éxito. Esto es muy atractivo para los jóvenes: generan puestos de trabajo. Creo que estos son los dos campos en los que la nanotecnología es muy interesante.    

P: ¿Hay algún ejemplo que pueda dar que muestre cómo algo en lo que ha trabajado ha impactado positivamente al mundo?
Lugli: No... bueno, en realidad he hecho muchas cosas que creo que han ayudado al desarrollo de la ciencia y la tecnología, tanto desde el punto de vista experimental como teórico. Así que creo que mi trabajo ha sido más incremental, no ha habido nada revolucionario. Así que, por un lado, esto ha sido bastante decepcionante, pero estoy trabajando en ello. Así que no, no diría que he sido capaz de cambiar o influir en el mundo, sino que he tenido un impacto incremental.   

P: ¿Cuál cree que es el mayor impacto que la nanotecnología ha tenido en el mundo hasta ahora?  
Lugli: En general, creo que la nanotecnología es, en cierto sentido, bastante decepcionante. No ha dado los resultados que muchos esperaban, sobre todo si nos fijamos en las inversiones. Soy ingeniero eléctrico y físico, así que miro más desde el punto de vista del impacto en la nanoelectrónica. Todos los chips de todos los ordenadores están ya en la nanoescala: hay miles de millones de dispositivos de unos pocos nanómetros de longitud. Así que, en cierto sentido, esto es nanotecnología, pero es incremental, por lo que las cosas simplemente se han hecho cada vez más pequeñas. Pero su funcionamiento -un transistor en un chip, por ejemplo- es exactamente el mismo que hace muchos años, cuando eran mucho más grandes. Hay muchas expectativas, se trabaja mucho y se publican muchos artículos, pero en realidad los logros son más bien escasos. 

Si miramos no sólo desde el punto de vista de la electrónica, sino más bien de los materiales, hay cosas como las cremas solares, que son sin duda un éxito de la nanotecnología. Esto podría llevarse mucho más lejos, por ejemplo en paredes o superficies autolimpiables.    

P: Por favor, dé un ejemplo de hacia dónde imagina que conducirán las aplicaciones de la nanotecnología en el futuro. 
Lugli: Para el futuro, las expectativas son muy altas, por ejemplo, la energía. Esta es una de las razones por las que empecé a trabajar en este campo. Muchos países -Alemania, por ejemplo- han decidido cerrar en 10 años todas las centrales nucleares. Es mucha energía que tendremos que suministrar posiblemente con energías renovables, pero la eficiencia de este sistema es sencillamente demasiado baja. Y un país como Alemania no tiene mucho sol, así que no puede pasarse totalmente a la fotovoltaica. Así que la esperanza es que a través de la nanotecnología y la nanoelectrónica se pueda generar energía a partir del sol, que tiene energía suficiente para miles de millones de años. Y, cuando el sol deje de brillar, dejaremos de vivir, así que no hay problema. Aun así, tenemos que encontrar soluciones muy innovadoras que no existen. Así que la energía es un tema en el que creo que la nanotecnología podría tener un impacto, y espero que lo tenga. 

La biología y la medicina son otros campos en los que la nanotecnología debería tener un impacto. Por ejemplo, los biosensores y los análisis de ADN ya están dando resultados positivos. Ahora es posible hacer un análisis de ADN en horas; antes se tardaba un mes. Y esto implica muchas tecnologías que proceden de la electrónica de semiconductores, que también se ha aplicado. Pero el diagnóstico, la medicina, el tratamiento del cáncer con nanopartículas, la administración de fármacos... éstas son las aplicaciones que llegarán más pronto y posiblemente tendrán un impacto muy grande.        

P: ¿Te encuentras trabajando más en equipo o más solo?
Lugli: Como he dicho antes, con la naturaleza interdisciplinar de la nanotecnología, nadie puede hacer las cosas solo. De hecho, en muchas universidades hay muchos centros que reúnen a personas de distintos campos. Incluso en un proyecto centrado en aplicaciones electrónicas, se necesita un equipo. Los distintos estudiantes que trabajan en aspectos diferentes tienen que trabajar juntos y, por supuesto, hablar entre ellos. Y siempre tienen que buscar la cooperación con otros departamentos y universidades, y esto también es una especie de trabajo en equipo. Y, sobre todo en ingeniería, estamos en contacto con la industria. No importa si es una industria pequeña o grande, pero al menos vemos la posible aplicación de nuestro trabajo, y este es también otro aspecto del trabajo en equipo.  

P: Si trabaja más en equipo, ¿cuáles son algunas de las otras áreas de especialización de los miembros de su equipo?   
Lugli: Físicos, químicos, científicos de materiales, ingenieros eléctricos y mecánicos: tiene que haber un equipo de personas capaces de hablar entre sí.      

P: ¿Tu formación universitaria te ayudó en tu trabajo en nanotecnología?
Lugli: Sí y no. De eso hace ya casi 30 años, así que las cosas han cambiado. En mi caso, sin embargo, sí. Tener una combinación de física e ingeniería eléctrica me ayudó mucho debido a la naturaleza interdisciplinar de la nanotecnología. Lo que intento ahora con mis alumnos de posgrado es que piensen en términos generales, aunque trabajen en un proyecto concreto. Tienen que ver el panorama global y disponer de las herramientas necesarias para pasar de un problema a otro, lo cual es cada vez más difícil. Así que, en mi caso, tuve la suerte de contar con un entorno muy estimulante, un gran asesor y un montón de colegas estudiantes que me ayudaron mucho.      

P: ¿Tiene un mentor? ¿Lo hiciste en tus años universitarios?
Lugli: Siempre reconocí la necesidad de tener uno. Tuve dos buenos mentores, uno en Italia para mi licenciatura, y otro en Estados Unidos. Después de eso, estuve prácticamente solo todo el tiempo, lo cual tiene sus ventajas, porque decides tu dirección, decides qué aprender... y cuando quieres ir en otra dirección, simplemente lo haces. Pero sí, creo que tuve bastante suerte. Y también me ayudó poder adaptar las situaciones a lo que yo quería.   

P: Si tuvieras que hacerlo todo de nuevo, ¿seguirías centrándote en las aplicaciones de la nanotecnología?
Lugli: Hace poco estuve en una reunión de viejos amigos en Fort Collins, donde hice mis estudios de posgrado hace 30 años. Allí me hice la misma pregunta: ¿lo volvería a hacer, y lo volvería a hacer de la forma en que lo hice? Por ejemplo, antes de terminar mi doctorado, en 1984, la economía en Estados Unidos iba muy bien, sobre todo en la industria electrónica. Había muchas oportunidades en las universidades, y eso te inducía a quedarte en Estados Unidos: muchos de mis amigos lo hicieron. Conseguí un puesto fijo de investigación en la Universidad de Módena, en Italia, y decidí volver. Habría sido feliz con un trabajo en Estados Unidos, pero de alguna manera me habría estado perdiendo demasiadas cosas, así que decidí volver. Luego, unos 3 años más tarde, tuve que mudarme a Roma, algo que no estaba planeado en absoluto. En aquella época, aunque Roma es maravillosa, es muy difícil vivir en ella. Mi traslado a Múnich estaba más o menos planeado. Por supuesto, hay muchas cosas que creo que podría haber hecho un poco mejor, pero aun así me habría centrado en estos campos. 

P: Si un estudiante de secundaria o universitario estuviera interesado en la nanotecnología, ¿qué consejo le daría para ayudarlo a prepararse para asumir esos roles?
Lugli: La nanotecnología puede ser muchas cosas diferentes. Tengo dos hijos de 15 y 18 años. Uno termina el bachillerato el año que viene; al otro le quedan dos años más. Lo más probable es que vayan a la universidad. Saben lo que hago; no intento presionarlos, pero les digo dónde están las oportunidades. Veo a mis hijos y es increíble que tengan las habilidades que tienen con los programas informáticos, los equipos electrónicos y otras herramientas. 

Yo sugeriría que los alumnos se involucraran en actividades en las que realmente puedan trabajar juntos, como las competiciones de robótica. Y algunos museos, como el Deutsches Museum de Múnich, tienen exposiciones sobre nanotecnología. También tenemos un gran clúster de investigación que se llama Nanosystems Initiative Munich. Todos los años organizan lo que llamamos un evento diario llamado "Nanoday" para niños, colegios y familias, y en el que participan todas las universidades. En la calle construyen células solares con espinacas o arándanos, y es una gran oportunidad para que los estudiantes preuniversitarios participen. Y esto ayuda mucho porque también los medios de comunicación se implican, de modo que mejora la comprensión general de la importancia de la nanotecnología. 

Creo que la ingeniería debería entrar en el bachillerato, o al menos algo práctico, dependiendo del presupuesto. En la universidad, decidí intentar implementar alguna actividad práctica en cada curso que imparto. Por supuesto, 50 alumnos es el límite donde realmente puedes hacerlo, si tienes cientos, olvídalo, si tienes menos, es genial. Así que no sólo oyen hablar de cosas, sino que las hacen.