“Mi paso por la UPM fue crucial de cara al desarrollo de mi vocación investigadora”

Eduardo Oliva es investigador posdoctoral del Programa Ramón y Cajal y desarrolla su trabajo en el Insituto de Fusión Nuclear de la ETSI Industriales. Sus trabajos centrados en el estudio de los láseres de nitrógeno como vía para detectar agentes patógenos le ha merecido una beca Leonardo de la Fundación BBVA. Hablamos con él sobre su formación, su trayectoria investigadora y sobre cómo valora la investigación en nuestro país.

14.10.2021

“Generar en la atmósfera un láser de nitrógeno que emita un haz láser hacia la superficie terrestre. Este haz atraviesa la zona de la atmósfera que se desea analizar y, mediante diferentes técnicas, permite detectar trazas de agentes contaminantes”. Así describe Eduardo Oliva, investigador postdoctoral del programa Ramón y Cajal la investigación que está desarrollando en el Instituto de Fusión Nuclear de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), donde también cursó sus estudios de ingeniería.  

Su trabajo ha sido reconocido con una beca Leonardo de la Fundación BBVA, algo que le supuso “una gran alegría “ y que tras la emoción inicial considera un honor y “un reconocimiento a mi carrera y, sobre todo, un incentivo a continuar mi línea de investigación. Me ha animado y motivado mucho”.

Hablamos con él sobre su trayectoria investigadora, su paso por la UPM y cómo afronta el futuro.

Pregunta.- El trabajo por el que has sido seleccionado lleva por título “Hacia láseres de nitrógeno atmosféricos para la detección temprana de agentes tóxicos y patógenos”. ¿En qué consiste exactamente la investigación que estás desarrollando? ¿Por qué los láseres de nitrógeno? ¿Qué características diferenciales presentan? (Coste, posibilidades de aplicación, facilidad o dificultad en su manipulación…)

Respuesta.- En la actualidad hay multitud de técnicas para, entre otras cosas, la detección de trazas de agentes tóxicos en la atmósfera, agrupadas bajo el acrónimo LIDAR (Ligth detection and ranging). Este proyecto investiga una de estas posibles técnicas. Consiste en generar en la atmósfera un láser de nitrógeno (ya que es el constituyente mayoritario de esta), que emita un haz láser hacia la superficie terrestre. Este haz atraviesa la zona de la atmósfera que queremos analizar y, mediante diferentes técnicas, nos permitirá detectar trazas de agentes contaminantes.

La principal ventaja es que todo el equipo necesario para la generación del láser en la atmósfera y su detección se encuentran en el mismo punto de la superficie terrestre y que el haz láser a detectar es mucho más intenso que en otros métodos, lo cual facilita su detección y análisis.

P.- En el año 2017, junto a varios compañeros de la ETSI Industriales, publicaste un artículo en el que ya abordabas la posibilidad de aplicar láseres de nitrógeno en la detección atmosférica a distancia. ¿Cuáles han sido los principales hitos de tu investigación en este campo desde entonces hasta hoy?

R.- En dicho artículo, escrito por cuatro estudiantes de la ETSI Industriales y por mí, publicamos los resultados de sus Trabajos de Fin de Grado (TFG). Este artículo sentó las bases de lo que sería el proyecto que me han concedido, ya que fue la primera confirmación teórica de su viabilidad. A lo largo de estos años, y junto con más estudiantes haciendo su TFG o con becas de colaboración, hemos logrado preparar este proyecto. Probablemente, un hito fundamental fue la confirmación experimental de las bases de este proyecto, publicada en Physical Review Letters en 2019, en colaboración con grupos de investigación franceses y chinos.

P.- Hemos hablado de los obstáculos o hitos que ya has alcanzado en este campo, pero, ¿cuáles son los principales retos que abordas? ¿Cuál es el gran hito investigador que aún está por cubrir en el campo de los láseres de nitrógeno y qué dificultades plantea?

R.- Desde el punto de vista teórico, el principal reto consiste en simular todos los procesos involucrados para entenderlos y controlarlos. Estas son simulaciones muy complejas debido a las diferentes escalas temporales, desde decenas de femtosegundos (un femtosegundo es una milésima de una millonésima de una millonésima de segundo) a centenas de picosegundos (un picosegundo es una millonésima de una millonésima de segundo), y espaciales, de micrómetros (una millonésima de metro) a centímetros. Desarrollar este marco computacional es el objetivo de este proyecto.

Desde el punto de vista experimental, creo que el gran hito a conseguir es demostrar la emisión y amplificación hacia atrás en aire. En la actualidad solo se ha conseguido en la dirección contraria, debido al efecto pernicioso del oxígeno en estos láseres. Una vez conseguido este hito, se abrirían las puertas a desarrollar aplicaciones concretas.

P.-Te dedicas a un campo de investigación que no se encuentra entre los más conocidos por el gran público. ¿Cómo surge tu interés por la aplicación de los láseres de nitrógeno a la detección de patógenos y contaminantes?

R.- Como muchas otras cosas, inicié esta línea de investigación un poco de casualidad. Mientras estaba haciendo mi segundo postdoctorado en Francia (Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas; Université Paris XI y CNRS), el que fuera mi jefe durante mi primer postdoctorado, también en Francia (Laboratoire d´Optique Appliquée; ENSTA, École Polytechnique y CNRS), me contactó para decirme que había un grupo interesado en simulaciones similares a las que había hecho con él. Me puse en contacto con este grupo y descubrimos que había bastantes similitudes entre mi trabajo (láseres de rayos X basados en plasmas) y el suyo (láseres de nitrógeno atmosférico). Así, en 2014 inicié esta colaboración teórico-experimental que ha llegado hasta la actualidad.

"El trabajo en el campo de la investigación es muy agradecido
y se aprende constantemente, pero es difícil consolidarse"

P.- Las becas de la Fundación BBVA premian a investigadores “con edades comprendidas entre 30 y 45 años que están en un momento intermedio de sus carreras, y forman parte del tejido que sustenta el sistema investigador y creador de nuestro país”. En este punto medio de tu carrera investigadora, ¿cómo valoras el estado de la investigación en nuestro país?

R.- En primer lugar, creo necesario remarcar que solo puedo comparar el sistema español de investigación con el francés y, aun así, no llegué a conocer este último tanto como el español.

En general, tengo la sensación de que, aunque la investigación en España es puntera y de calidad (y creo que las cifras corroboran esta impresión), el sistema francés daba más oportunidades y financiación a investigadores jóvenes y grupos de investigación. Aun así, soy optimista: ahora mismo estamos en una encrucijada, una vez pasada la crisis económica de 2008-2014 y estando al final (espero) de la crisis de la COVID-19, la investigación básica y aplicada se percibe como algo necesario en nuestra sociedad. Confío en que esto se traduzca en una mejora continua del estado de la investigación y de la percepción de esta por parte de la sociedad.

P.- ¿Cuáles son las principales dificultades con las que te has encontrado a la hora de poner en marcha tus trabajos de investigación?

R.- Creo que las dificultades que he encontrado son bien conocidas desde hace tiempo. Enumeraré las que, creo, más me han afectado:

1) La temporalidad/precariedad. Es muy difícil realizar proyectos a medio/largo plazo con contratos temporales de uno o dos años, a veces por debajo de lo que te corresponde por tu experiencia. La incertidumbre que esto conlleva puede llegar a desmotivar.

2) La burocracia, cada vez más axfisiante, y la falta de incentivos. Conseguir proyectos de investigación no implica mejoras de sueldo o ascensos de categoría, pero sí una gran cantidad de trabajo burocrático, gran parte de él redundante, que ha de realizar el investigador, restando tiempo a lo que debería ser su tarea principal: dirigir el grupo de investigación, realizar los experimentos, etc.

3) La dificultad para asegurar fondos durante periodos de 3-4 años, algo necesario para dirigir tesis doctorales. Para contratar estudiantes de doctorado, es necesario (o, al menos, deseable) poder garantizarles su sueldo durante los 3-4 años que puede durar la tesis. Sin embargo, cada vez es más difícil conseguir esa financiación: la mayor parte de los proyectos que he obtenido duraban 1-2 años. Así pues, contratar a un doctorando implica un riesgo moral.

P.- ¿Cómo valoras la formación que has recibido en la UPM? ¿En qué medida ha contribuido tu paso por la Universidad al desarrollo de tu vocación investigadora?
R.- A estas alturas de mi carrera, puedo decir que mi paso por la UPM fue crucial de cara al desarrollo de mi vocación investigadora. En concreto, el haber cursado una ingeniería generalista, como es Ingeniería Industrial. A mitad de carrera me di cuenta que me interesaban más las asignaturas relacionadas con las matemáticas y la física. Siendo así, pude elegir una especialidad (Técnicas Energéticas) en la que se hacía hincapié en estos temas y realizar el doctorado en una temática que me interesaba, hidrodinámica de plasmas, en el Instituto de Fusión Nuclear de la UPM.  Valoro mucho esa mezcla de conocimientos que recibí, de ciencias básicas e ingeniería, y creo que me han servido durante mi carrera investigadora.

P.- ¿Qué dirías a los jóvenes que actualmente se están planteando la posibilidad de apostar por la investigación?

R.- Como prácticamente todo, dedicarse a la investigación tiene sus cosas buenas y malas. Es un trabajo muy agradecido, donde se aprende constantemente. Sin embargo, es muy difícil consolidarse (de todos los compañeros que empezamos el doctorado, creo que soy el único que sigue en investigación) y hasta llegar a ello se pasa por épocas de incertidumbre y precariedad.

La buena noticia es que la realización de Trabajos de Fin de Grado y Máster permite a jóvenes estudiantes introducirse en el mundo de la investigación. Así, pueden comprobar si les interesa continuar esa carrera o no. Durante el doctorado se adquiere una experiencia y habilidades que, a nivel personal, pueden ser muy útiles al salir al mercado laboral. Finalmente, hay que recordar la posibilidad de hacer doctorados industriales, un buen puente entre la investigación en la Universidad y la empresa.