Escrito por Eliette Angel V.
“¿Quieres ser pionero?”, le preguntó en 2002 el profesor emérito de la UNAB Ramiro Arratia a Eduardo Chamorro, en ese entonces postdoctorante en la Universidad de Chile. “A mí lo que me motiva es crear cosas, cuando hay que poner cerebro y pasión”, confiesa el doctor Chamorro. Así que ni lo dudó y se sumó a la incipiente área de ciencias químicas de la UNAB, hoy un consolidado departamento con una treintena de académicos y con un Programa de Doctorado en Fisicoquímica Molecular, del cual Chamorro es director.
“En general, la palabra química tiene una connotación negativa para la sociedad: contaminación, veneno y hasta guerra. Entonces por ahí le entra a la sociedad ese concepto de que es algo complicado, pero no lo es. Es una ciencia maravillosa”, comenta el doctor Chamorro, quien fue el Director General de Investigación de UNAB entre 2016 y 2019 y posee cerca de 90 publicaciones indexadas en su área.
La ironía es que ni siquiera él mismo pensó en cursar esta carrera. Lo suyo eran los computadores, “era un nerd de ese tipo”, recuerda este amante de la saga de Star Wars. Lo tenía decidido: quería estudiar ingeniería en sistemas. Sólo porque un amigo se lo sugirió, incluyó como segunda opción química, por sus buenas calificaciones en ese ramo. Pero la Universidad de Antioquía, en su natal Colombia, no lo aceptó en ingeniería, viéndose en la obligación de entrar a química.
“Y nada, fue amor a primera vista. La primera clase fue ‘estructura y enlaces químicos’, con María Victoria Alzate, gran docente e investigadora, muy muy exigente en lo conceptual, me hizo enamorar de la química. Entonces pensé: ‘No podría estudiar otra cosa, soy químico y nada más’. Olvidé todo lo relacionado con ingeniería en sistemas, la química es mi pasión”, dice con su habitual sonrisa.
Luego añade: “Es realmente la ciencia central. Permite comprender a nivel fundamental el entorno, cómo átomos y moléculas se combinan para formarlo todo, qué hacen los electrones. Obviamente un físico y un matemático podrían decirme que sus disciplinas son fundamentales. Bueno, nosotros somos utilitarios de todo aquello y hacemos modelos basándonos en la física para comprender qué ocurre en el reino de la química, el mundo de la transformación de la materia. En cuanto a química, nuestros marcos teóricos lo estructuran las leyes de la mecánica cuántica (que rige el mundo de lo ínfimo) y luego está el problema de la interpretación”.
“Son los electrones los que mantienen unida a la materia, o a los núcleos en ciertas posiciones”, resume el doctor Chamorro, quien llegó a nuestro país en 1997 para cursar su doctorado con una beca del Servicio de Intercambio Académico Alemán (DAAD) para latinoamericanos, que incluía tomar los cursos en nuestro país y realizar la tesis en el país germano (aunque el doctor Chamorro terminó realizándola en Francia).
Ese ir o venir de electrones se complejiza cada vez más, cambiando la estructura molecular y cómo se enlazan esos átomos. Son las reacciones químicas. ¿Cuánta energía se necesitó en esa reacción química? ¿A qué velocidad ocurrió? ¿Qué elemento o sustancia utilizar para que emplee menos energía y sea más rápido? ¿Cuál otro para obtener un material magnético? Incluso la posición en que están esos átomos define sus propiedades.
Tal es el caso del llamado “ángulo mágico” en el grafeno, que transforma a este resistente y ligero material, pero con escasa conductividad, en uno que no opone ninguna resistencia a la energía eléctrica. Efectivamente, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) descubrieron hace tres años que ‘sólo’ bastaba con girar dos capas de grafeno, una encima de otra, con un ángulo de 1,1 grados para que el grafeno se transformara en un súperconductor.
“Si no juegan, si no se preguntan ¿qué pasaría si?, jamás sucederían estas cosas. Y este ahora es un material que se puede usar en infinidad de aplicaciones: la superconducción es esencial para los veloces trenes magnéticos, por ejemplo”, comenta el doctor Chamorro, que en algún momento juguetea con un lego de StarWars y otro de Star Trek.
Entonces agrega: “Todo lo que nos rodea tiene explicación. Hay que conocer cómo y por qué las cosas van como van, y cómo modificarlas, para un fin práctico –o no-, basados en modelos para intentar saber cómo funcionan. El universo es muy diverso y nosotros como científicos lo que hacemos es siempre preguntarnos cosas, tratar de acercarnos a esos misterios de la naturaleza en su incesante transformación. Es lo que define en esencia a los científicos”.
Desde su pregrado que el doctor Chamorro se dedica a realizar modelos que puedan ser aplicados a problemas químicos de interés general. “Cuando haces un modelo puedes predecir cosas, y luego vas al experimento para comprobar si es correcto o no, y vas ajustando el modelo. Tienes el poder de analizar e interpretar. Eso te acerca a lo que quieres explicar, pero eso no significa que la compleja realidad sea como tu modelo”, explica este padre de cuatro hijos.
Y añade: “El edificio de la ciencia se estructura con base en el método científico, y el último peldaño conduce a teorías predictivas de alcance general. Aunque por supuesto debemos aceptar que la realidad es siempre mucho más compleja que los modelos o teorías que usamos para intentar comprenderla”.
Una de sus líneas de trabajo es la creación de modelos de reacciones químicas complejas. Este conocimiento puede ser crucial para “potenciar el desarrollo en síntesis farmacéutica o para el diseño de materiales con fines estratégicos: que no se queme, que resista la presión o que refleje o absorba la luz. En fin, la imaginación es el límite. Nuestros modelos se inscriben en el ámbito de teorías interpretativas del fenómeno químico”, dice mientras toma una taza de café.
Mientras comenzó a desarrollar modelos de reactividad cuando realizaba su postdoctorado en Bélgica (entre 2005 y 2006) su principal foco fue incorporar el espín electrónico. El espín es una propiedad -como la masa y la carga- derivada de la mecánica cuántica, que caracteriza de manera única las ‘partículas’ fundamentales que constituyen la materia y energía. “El espín electrónico es esencial para describir la respuesta de sistemas químicos con electrones desapareados o de materiales en interacción con campos magnéticos”, explica el doctor Chamorro.
Otros de sus modelos teóricos de reactividad han sido implementados en programas computacionales, como el software comercial Jaguar de química computacional. Esta plataforma tiene un amplio impacto en la industria proveyendo información orientada al diseño de nuevos materiales con fines diversos.
“Los materiales son fundamentales para los avances tecnológicos, y se ven impulsados por la investigación de ciencias básicas. Yo no hago experimentos, trabajo con papel, lápiz y computación de alto rendimiento. Nosotros contribuimos al desarrollo de modelos predictivos de reactividad química que usan la densidad electrónica y cantidades relacionadas como variables fundamentales”, recalca el doctor Chamorro.
El químico se reconoce como “un eterno agradecido” del Fondecyt de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), programa que financia la investigación básica en Chile. Este competitivo fondo ha apoyado una parte importante de su investigación, así como también ha recibido el respaldo de otras fuentes nacionales e internacionales. “Con el apoyo sostenido de este tipo de proyectos, hemos construido potentes capacidades en nuestra universidad, que posibilitan la investigación en química y la formación de nuevos científicos”, enfatiza el doctor Chamorro.
El doctor Chamorro simplemente sonríe, mueve la cámara de su computador y enfoca a un gran cuadro sobre su sofá. Ahí, Darth Vader, custodia su trabajo.
