Entrevista al profesor Reinhart Poprawe, antiguo director del Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT

En 1960, el físico e ingeniero estadounidense Theodore Maiman desarrolló en su laboratorio el primer láser funcional del mundo. Este brillante invento se convirtió en una poderosa inspiración para la industria y la investigación en todas partes, incluyendo Alemania. El profesor Reinhart Poprawe es el antiguo director del Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT en Aquisgrán. Aquí recuerda los momentos mágicos de California que impulsaron su carrera en la tecnología.

Fue en 1977, poco después de terminar mis estudios en la Universidad Estatal de California. Los investigadores de allí me hablaron de sus esfuerzos por ‘traer la energía de las estrellas a la Tierra’, simulando la fusión con los láseres y aprovechando la energía del hidrógeno en la Tierra. Anteriormente había trabajado como pasante en una fábrica de Zeiss, por lo que la óptica y la precisión eran dos de mis pasiones. Pero cuando vi a Shiva/Nova, el primer láser de fusión, pensé que era increíble que pudieran meter tanta energía en esos pulsos. Sólo tenía 22 años, pero no pude resistirme a hacerles una pregunta: “Esos espejos que estás usando para hacer rebotar la radiación hacia adelante y hacia atrás... si la temperatura en el punto focal del láser es de 100 millones de grados centígrados, ¿por qué no se rompen?” La respuesta era todo acerca de la intensidad y la capacidad de enfoque, y fue entonces cuando empecé a apreciar las propiedades únicas que hacen que la radiación láser sea tan especial. Me fascinó esta nueva tecnología porque estaba convencido de que debía ser posible usarla para algún otro propósito también.

Poco a poco se hizo evidente mientras hacía mi doctorado en Darmstadt que Alemania necesitaba su propio centro nacional de láser. El Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación (BMBF) también pensó que era una gran idea. Aquisgrán era una elección obvia de ubicación porque era el hogar de las cátedras de ingeniería de producción, que era exactamente el área en la que queríamos trabajar. Un día, en 1985, el profesor Herziger nos dijo a Ralf-Eckhard Beyer, Peter Loosen y a mí: “Sólo lo haré si ustedes tres vienen conmigo”. Obviamente, eso fue un tremendo cumplido para nosotros. ¡Nos hizo sentir muy importantes! Así que hicimos un gran esfuerzo para asegurarnos de que todo saliera lo más rápido posible. Creó un estrecho vínculo entre los cuatro y estableció un verdadero sentido de confianza que creció a partir de ahí y creó el espíritu subyacente de todos los equipos que establecimos posteriormente. El profesor Herziger siempre enfatizó la importancia de aceptar a las personas y comunicarse con ellas como iguales. No sólo influyó en mi carrera en la tecnología láser, sino que también dio forma a mi carácter y me mostró lo importante que es poder depender de las personas.

La parte de Thyssen de mi carrera comenzó con una llamada telefónica. Nos dijeron que tenían problemas con los discos de freno de los trenes ICE, fabricados por una filial de Thyssen, porque el frenado mecánico a 300 km/h causaba desequilibrios. La solución fue restaurar el equilibrio cortando ranuras en los soportes de los discos de freno para aliviar la tensión, que es exactamente lo que hicimos in situ en la fábrica de ICE en Hamburgo utilizando un sistema de láser móvil especialmente diseñado y desarrollado para ese fin. Cada noche, durante tres meses, trabajamos en un tren ICE, cortando ranuras en el montaje del disco de freno con un láser, asegurándonos de que el tren estaba listo para volver a las vías a las cinco de la mañana siguiente. Había tanto en juego que no podía ni siquiera dormir sin soñar con ello. Afortunadamente todo salió bien, no hubo problemas ni accidentes. Eso nos dio mucha más confianza, una actitud de: “Bien, ¡adelante con el próximo desafío! ¡Podemos manejar cualquier cosa!” Esa confianza nos ayudó a evaluar los desafíos de aplicaciones innovadoras como el corte por láser de chapas gruesas de metal, que comenzó a gran escala en Thyssen, y, por supuesto, el desarrollo de la próxima generación de chapas a medida para la industria automotriz.

Muchas de las cosas más sorprendentes siguen evolucionando hoy en día. La tecnología de láser de pulso ultracorto es una de ellas, y otras incluyen el láser InnoSlab y, por supuesto, la luz a medida. Mi visión para el futuro sería la luz adaptada en un amplio rango de longitudes de onda que puede ser modulada en el tiempo y el espacio.

“El período de incubación de las tecnologías láser puede llegar a ser a veces hasta 15 o 20 años. Son tecnologías complejas y lleva mucho tiempo crear una combinación de tecnología y física que haga el trabajo y que sea asequible”. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen.

Creo que el grabado selectivo inducido por láser, o SLE, es un gran ejemplo. Mucha gente asocia el grabado con un ácido desagradable y peligroso. Pero en realidad se trata de una lejía completamente inofensiva, hidróxido de potasio, el tipo de cosa que la gente compra en la tienda por litro para verter un desagüe bloqueado. Ese es un método tan limpio y preciso de abordar el problema, y el LES que ofrece un derivado del Fraunhofer ILT funciona de manera similar. LightFab GmbH fue fundada hace diez años con un pequeño equipo de empleados, pero ahora el negocio está empezando a despegar. (La referencia aquí es al proceso de grabado selectivo inducido por láser que es adecuado para la impresión en 3D de piezas de precisión de vidrio).

El período de incubación de las tecnologías láser puede llegar a ser a veces hasta 15 o 20 años. Estas son tecnologías complejas, y es un proceso que lleva mucho tiempo crear una combinación de tecnología y física que haga el trabajo y que aún sea asequible. Las aplicaciones actuales incluyen la biofotónica y las terapias médicas. En este momento estamos viendo mucha actividad de investigación sobre cómo los fotones interactúan con la biomateria. Eso está en una etapa muy temprana, por lo que todavía estamos muy lejos de definir cualquier aplicación concreta. Pero bien podría conducir en la dirección de los biomateriales y la posibilidad en alguna etapa de fabricar adicionalmente órganos, en otras palabras, tejido celular. Ya ha habido algunos resultados preliminares prometedores en esta área.

Definitivamente me metería directamente en la tecnología láser de nuevo porque es simplemente la forma de energía de más alta calidad en nuestro universo. No hay otro tipo de energía que no tenga masa y que se mueva a la velocidad de la luz. Los láseres trabajan en el límite de lo físicamente posible, y esa energía puede ser transformada en todo tipo de cosas con un tremendo grado de eficiencia. Lo que realmente me fascina es la tecnología cuántica porque el concepto mecánico de causa y efecto sólo se aplica hasta cierto punto. La naturaleza es estadística y difusa, de lo contrario no habría evolución. Básicamente estamos ignorando este hecho si tratamos de forzar todo en una concepción mecánica del mundo con sus números y digitalización. Tenemos que aceptar esta ‘confusión’ —algo que no tenemos problemas en aceptar en nuestra vida emocional diaria— porque de lo contrario no seríamos humanos. La tecnología cuántica está lista para hacer incursiones en la ciencia, las simulaciones y la tecnología. La preparación de nuestros modelos y métodos nos dará una mejor oportunidad de describir la realidad como realmente es - con toda la incertidumbre de la mecánica cuántica.