Yury Gogotsi

Charles T. y Ruth M. Bach Profesor universitario distinguido de ciencia e ingeniería de materiales, Universidad de Drexel
Filadelfia, Pensilvania,
Estados Unidos

Director del Instituto de Nanomateriales AJ Drexel

Educación:

• D.Sc., Ingeniería de Materiales, Academia Nacional de Ciencias, Ucrania, 1995
• Doctorado en Química Física, Instituto Politécnico de Kiev, Ucrania, 1986
• Maestría en Metalurgia, Instituto Politécnico de Kiev, Ucrania, 1984

Enfoque de trabajo:

"Enseño ciencia de materiales, realizo investigaciones sobre nanomateriales y nanoestructuras, y coordino actividades de investigación y educativas en el amplio campo de los nanomateriales en la Universidad de Drexel". 

Consejos para estudiantes: 

“Estudia matemáticas, química y física. Lee ciencia ficción y piensa en cómo hacerla realidad”. 

Enlaces:

  – Instituto de Nanomateriales AJ Drexel

Entrevista:  

P: ¿En qué campos técnicos de la Nanotecnología se aplica mejor su trabajo?
gogotsi:

• Nanoelectrónica
• Nanosensores y Nanoactuadores
• Nanomateriales
• Nanometrología y Caracterización
• Nanoóptica, nanofotónica y nanooptoelectrónica
• Nanoenergía, Medio Ambiente y Seguridad
• Nano-Biomedicina

P: ¿Cuándo descubrió por primera vez que su carrera profesional se centraba en la nanotecnología?  
gogotsi: Hace unos 20 años. Cuando trabajaba en Japón hace más de 25 años, mi investigación se centró en los materiales de carbono, que son extremadamente importantes en el campo nanométrico, porque a partir de átomos de carbono se pueden construir una gran variedad de estructuras con propiedades muy inusuales (nanotubos, pelotas de fútbol con forma de moléculas de fullereno, diminutos diamantes, grafeno, etc.). Después de que mis alumnos encontraron nanotubos en nuestras muestras de carbono, me emocioné mucho e intenté la síntesis controlada y la investigación de nanotubos y otros nanomateriales de carbono. La zona me pareció tan fascinante que no pude detenerme y seguí avanzando en esa dirección.     

P: ¿En qué aplicaciones actuales de nanotecnología está trabajando?    
gogotsi: Hay muchas aplicaciones que mi grupo de investigación está explorando. Después del descubrimiento de MXenes, nuestro principal objetivo fue ampliar esta familia de carburos y nitruros 2D, comprender sus propiedades y explorar aplicaciones. Un tema destacado está relacionado con el desarrollo de materiales nanoestructurados para supercondensadores, que son dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica, al igual que las baterías. Sin embargo, pueden almacenar y liberar energía mucho más rápido porque la almacenan electrostáticamente, no mediante reacciones químicas. Como resultado, tienen una serie de ventajas y pueden reemplazar y complementar las baterías en aplicaciones que van desde vehículos eléctricos híbridos hasta electrónica doméstica. Tienen una vida mucho más larga que las baterías y pueden sobrevivir 100.000 o incluso un millón de ciclos de carga-descarga. Las baterías de iones de litio más avanzadas ni siquiera se acercan a eso. Debido a que los supercondensadores se pueden cargar muy rápidamente, pueden recolectar energía de los procesos donde actualmente se desperdicia, por ejemplo, los automóviles que frenan en el semáforo, los ascensores que bajan o las grúas portuarias que arrojan contenedores pesados. El uso generalizado de supercondensadores puede reducir el consumo de energía y ayudar a cambiar rápidamente el transporte público a motores eléctricos.     

P: ¿Qué es lo más gratificante de trabajar con nanotecnología?  
gogotsi: Descubrimos nuevos materiales y nuevos efectos. Podemos ver cómo se mueven los átomos y las moléculas individuales y organizarlos en estructuras novedosas y útiles. Podemos fabricar materiales con propiedades que ningún material natural tiene. Vemos objetos que ninguna otra gente ha visto jamás, porque son tan pequeños que el ojo humano, incluso con la ayuda del mejor microscopio óptico, no puede distinguirlos. Esto es realmente emocionante. También creemos que la nanotecnología puede proporcionar soluciones a los problemas más importantes que enfrenta la humanidad, como la energía, el agua potable y el tratamiento de enfermedades actualmente incurables. Esto proporciona una gran motivación.      

P: ¿Hay algún ejemplo que pueda dar que muestre cómo algo en lo que ha trabajado ha impactado positivamente al mundo?  
gogotsi: Nuestras patentes han sido licenciadas a empresas que producen recubrimientos de carbono, MXenes y materiales cerámicos. Es demasiado pronto para hablar de su gran impacto en el mundo; sin embargo, muchas aplicaciones que estamos explorando, desde supercondensadores hasta blindaje contra interferencias electromagnéticas, pasando por películas conductoras transparentes y sistemas de diálisis portátiles, pueden tener un impacto importante en las vidas de las personas en el mundo entero.      

P: ¿En qué áreas prevé que la futura comercialización de la nanotecnología tendrá el mayor impacto positivo en el mundo?
Gogotsi: La nanotecnología ha penetrado en todos los ámbitos de la ingeniería. Los nanomateriales se utilizan en baterías, el recubrimiento a nanoescala hace que las ventanas sean más eficientes, rechazando el calor (radiación infrarroja) y ahorrando energía, dispositivos electrónicos, medicamentos, agua y medio ambiente. Entonces, ya es parte de nuestra vida. Simplemente no lo vemos, ya que se trata de características a nanoescala que hacen que los equipos deportivos sean más fuertes, que las baterías duren más o que los teléfonos inteligentes tengan más funciones sin aumentar su tamaño. Sin embargo, realmente permitirán el Internet de las cosas y los futuros diagnósticos médicos.

P: ¿Cuál cree que es el mayor impacto que la nanotecnología ha tenido en el mundo hasta ahora?    
gogotsi: Toda la industria electrónica se ha visto fuertemente afectada por la nanotecnología, pero el almacenamiento magnético de datos es probablemente el éxito más notable de la nanotecnología que todos hemos experimentado. Los cristales magnéticos en el rango nanométrico permiten un empaquetado de información mucho más denso en los discos duros de nuestras computadoras. Como resultado, las computadoras, iPods y otros dispositivos electrónicos podrían almacenar películas, música y grandes cantidades de datos. Pero ahora estamos pasando a diferentes soluciones de almacenamiento de datos. Es difícil sobreestimar el efecto de los dispositivos electrónicos modernos en nuestras vidas y sólo aumentará con el desarrollo de la Internet portátil y la Internet de las cosas.     

P: Durante la última década, la nanotecnología salió del laboratorio y está teniendo un impacto real en la sociedad. ¿Ha trabajado en algún esfuerzo que haya ayudado a comercializar la nanotecnología y haya dado como resultado nuevos productos o procesos? 
gogotsi: Sí, hemos licenciado la tecnología de recubrimiento de carbono nanoestructurado a una empresa que fabrica sellos dinámicos para evitar fallas. Un gran fabricante japonés de productos electrónicos ha adquirido una gran cantidad de patentes MXene de Drexel. La empresa ha ampliado la fabricación y está desarrollando una línea de productos con MXenes. En algunos casos, como los carbonos derivados de carburos y los electrodos de supercondensadores, nuestras patentes no se utilizaron directamente, pero la ciencia básica que desarrollamos permitió a las empresas mejorar en gran medida sus productos.

P: ¿Tu formación universitaria te ayudó en tu trabajo en nanotecnología?  
gogotsi: Hasta cierto punto. Me proporcionó los conocimientos básicos de ciencia de materiales, química y física. Dominé algunas habilidades experimentales, que todavía son útiles. Sin embargo, vivimos en un mundo que cambia rápidamente. Hoy utilizamos herramientas que no estaban disponibles cuando yo era estudiante hace más de 30 años. La nanotecnología surgió después de graduarme de la universidad y obtener todos mis títulos. Lo más importante es aprender los fundamentos y desarrollar el hábito de estudiar de forma independiente. Un verdadero científico siempre continúa aprendiendo cosas nuevas.     

P: ¿Tiene un mentor? ¿Lo hiciste en tus años universitarios?  
gogotsi: Supongo que ahora soy demasiado mayor para tener un mentor 🙂 Sin embargo, aprendí mucho de mi ex jefe de departamento y decano, el profesor Selcuk Guceri, cuando era profesor junior y estaba comenzando mi carrera académica. Tenía un colega de alto nivel, el profesor Jack Fischer, que trabajaba al otro lado de la calle en la Universidad de Pensilvania, cuya opinión respetaba mucho y a quien pedía consejo cada vez que tenía que tomar una decisión importante. El profesor Victor Morozov fue mi mentor durante mis años universitarios. En mis años preuniversitarios, mi instructor en el Club de Química, Sergey Mikhalovsky, fue mi mentor, y todavía estamos en contacto frecuente e incluso colaboramos en un proyecto de investigación. En general, siempre estamos rodeados de personas sabias y experimentadas, y no debemos tener miedo de pedir consejo. Tener un buen mentor al comienzo de la carrera de alguien es muy importante. Estoy tratando de ser un buen mentor para mis estudiantes y postdoctorados.   

P: Si tuvieras que hacerlo todo de nuevo, ¿seguirías centrándote en las aplicaciones de la nanotecnología?  
gogotsi: Sí, lo haría. Todavía estoy fascinado con las oportunidades que nos abre la nanotecnología. Cuando comencé a trabajar en nanotecnología, ese fue el comienzo de una era. La nanotecnología ha penetrado en muchos campos ahora, pero el mayor impacto se producirá en el futuro, cuando aprendamos a construir una variedad mucho mayor de materiales y dispositivos con las propiedades únicas deseadas utilizando bloques de construcción a nanoescala.   

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?    
gogotsi: Estudia matemáticas, química y física. Lee ciencia ficción y piensa en cómo hacerla realidad.  

P: ¿Qué otro consejo tienes para los estudiantes preuniversitarios?  
gogotsi: Piensa en tu potencial y determina qué tipo de tema te gusta y qué tipo de trabajo te gustaría tener. Si haces algo que te gusta, tendrás éxito y disfrutarás de tu vida. Estudia idiomas extranjeros e intenta comprender otras culturas: vives en un mundo grande y debes integrarte a la cultura mundial. Tanto la ciencia como los negocios no conocen fronteras.