Marcelo Lozada Cassou
En el universo de la materia condensada
Lunes en la Ciencia, 19 de junio del 2000
Marcelo Lozada Cassou
En el universo de la materia condensada
Los sólidos, líquidos, geles y otros estados de la materia se conforman en conglomerados de un enorme número de átomos. Dentro de esta materia condensada, los átomos están tan cerca unos de otros que hay una influencia importante entre ellos, la cual se manifiesta también en un comportamiento colectivo que da lugar a propiedades físicas como la dureza, el color o densidad de un material.
Estudiar las relaciones entre las propiedades
macroscópicas de un material y el comportamiento de sus
constituyentes a escala microscópica o atómica es uno de
los objetivos de la física de materia condensada, área
en la cual se ha especializado el doctor Marcelo Lozada Cassou
(México, DF, 1949), profesor de la Universidad Autónoma
Metropolitana, UAM-Iztapalapa, e investigador y jefe del programa de
simulación molecular del Instituto Mexicano del Petróleo
(IMP).
Específicamente, Marcelo Lozada, maestro y doctor en ciencias con especialidad en física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, trabaja en el área de fluidos cargados, homogéneos y confinados, con interés de aplicación en la biofísica y la industria petrolera.
"Dentro de mis principales contribuciones está el haber desarrollado una teoría de muchos cuerpos para calcular la estructura de fluidos de cualquier tipo y de forma general, tanto en bulto, como inhomogéneos y confinados. En bulto quiere decir, en solución, como lo sería un vaso con agua y sal; inhomogéneo, cuando el fluido se encuentra cerca de una superficie, por ejemplo, un electrolito cerca de un electrodo; confinado, quiere decir que se encuentra dentro de cavidades que pudieran ser placas o en cavidades cilíndricas o esféricas, por ejemplo, la solución electrolítica dentro del axón de las neuronas o hidrocarburos dentro de cavidades catalíticas".
Esta teoría, explica Lozada, se ha aplicado para estudiar soluciones electrolíticas, confinadas y coloidales. Lo que permitiría entender en biofísica cómo inyectar genes en células o la trasmisión de proteínas a través de membranas, porque "sabremos como se trasmiten y absorben las biomoléculas a través de una membrana".
Como investigador del IMP, Marcelo Lozada, quien fue
galardonado con el premio Centre for Latin American Studies de la
Universidad de California Berkeley y el mérito a la
investigación de la UAM, entre otras distinciones, se ha
interesado en el diseño de nuevos catalizadores de poro
más grande. "Esto es importante porque el petróleo
mexicano en su gran mayoría es un crudo pesado, es decir, tiene
un alto grado de asfaltenos. Estas son moléculas o agregados
moleculares, más o menos grandes, que tenemos que romper si
queremos obtener buenas gasolinas y aumentar el octanaje de
éstas. Ahora, hemos logrado obtener catalizadores de
aproximadamente entre 80 y 150 Amstrongs de tamaño".
Otro
problema de la industria petrolera en el que el investigador ha
incursionado es el de la absorción de hidrocarburos en las
paredes de los tubos de extracción. Este efecto puede, incluso,
bloquear totalmente un pozo petrolero. Por lo que Lozada, con su
equipo de trabajo, estudia las razones por las cuales las
macromoléculas se adhieren a las líneas de
extracción y así poder evitarlo .
Como el estudio de la materia condensada no se limita sólo a estructuras atómicas naturales, sino también incluye a otras construidas por los humanos, Marcelo Lozada se ha involucrado también en el estudio de nanoestructuras que se obtienen a través de coloides. "Si pudiéramos entender cómo se comportan estas moléculas que se miden en nanometros, pudiéramos hacer circuitos y, por tanto, equipos electrónicos de tamaño mil veces menores que los actuales, que están construidos con microcircuitos. Asimismo, si entendemos cómo formar cavidades con las características que uno determine, se podrían diseñar catalizadores y otros elementos para la industria petroquímica o la medicina".
Cabe anotar que fue un experimento en quinto año de primaria, el que llevó a Marcelo Lozada a querer ser físico, aunque, sonríe y señala, que no sabía bien que era eso. Sin embargo, sorprendido por lo que entonces le pareció magia, subraya que es este primer acercamiento lo que debería predominar en la educación básica si queremos tener un semillero de investigadores, porque, apunta, aunque "una imagen vale mil palabras y una ecuación equivale a mil imágenes, sin su validación experimental u observacional, nada de esto tiene sentido en la física". (Mirna Servín)(Fotos: María Luisa Severiano)