Desde que era estudiante de preparatoria, a Maurice Oliva Leyva le agradaba resolver problemas; significaban un reto y no desistía hasta dar con una respuesta satisfactoria y resolverlos.

Fue esa destreza la que llevó al joven cubano a estudiar física en la Universidad de La Habana, luego a convertirse en profesor y más tarde a buscar un doctorado en la UNAM. Precisamente en la Universidad Nacional propuso una teoría cuántica para el grafeno deformado, que a la postre lo llevó a obtener el Premio Weizmann 2016, por el trabajo titulado Hamiltoniano efectivo de Dirac para el grafeno deformado: propiedades electrónicas y ópticas. Este reconocimiento se entrega en México desde 1986 a las tesis doctorales más destacadas.

Para llegar al posgrado en Ciencias Físicas, Leyva indagó en el Departamento de Física Teórica de La Habana, donde uno de sus colegas lo puso en contacto con Gerardo García Naumis, un referente en el campo de la física teórica en México e investigador del Instituto de Física de la UNAM. García Naumis le propuso “de manera arriesgada” a Maurice que viajara de Cuba a México porque no lo conocía. Su trabajo previo en la isla le abrió al joven científico las puertas al Instituto y al mundo del grafeno, por lo que una vez que hizo contacto con Naumis inició su preparación para los exámenes del doctorado y hacia una prometedora carrera en la investigación.

Su interés por los materiales bidimensionales, como el grafeno, y la experiencia previa de García Naumis en el material descubierto recientemente, lograron una buena mancuerna para profundizar, de manera teórica, en el conocimiento de este elemento exótico y cuyas variadas facetas mantienen a miles de científicos investigándolo en el mundo.

El lado exótico del grafeno

En su estudio teórico, el joven físico aprovecha la elasticidad del grafeno para explorar qué pasa con las propiedades electrónicas y ópticas de este material cuando está deformado. Maurice Oliva explica que la deformación sucede cuando el material sale de su posición de equilibrio debido a tensiones mecánicas:

“Es un material que se puede estirar mucho, por encima de un 20%, y continúa respondiendo elásticamente; si se suelta logra volver a su estado de equilibrio”, indica.

El grafeno se constituye con una monocapa de átomos de carbono dispuestos según un arreglo hexagonal. Actualmente cuenta con algunos primos, es decir, materiales similares en cuanto a estructura, pero compuestos por otros elementos, como fósforo y silicio, aunque menos polifacéticos al momento de expresarse.

El grafeno posee propiedades excepcionales, describe el investigador: es mejor conductor eléctrico que la plata, más fuerte que el acero, impermeable a los gases, mejor disipador térmico que el diamante, casi transparente, entre otras bondades. Y por si fuera poco, permite observar fenómenos cuánticos relativistas en un laboratorio, y no en colosales aceleradores de partículas. Esto es gracias a que sus electrones se comportan como si fueran fotones, las partículas que conforman la luz.

Entre las limitantes del grafeno, el joven científico destaca que no es un material semiconductor, sino uno intermedio entre un metal y un semiconductor, lo que lo convierte en un semimetal, propiedad que no le permite estar completamente listo para aplicaciones en electrónica.

Aunque Oliva Leyva piensa continuar su investigación sobre grafeno deformado desde una perspectiva cuántica, no descarta la exploración de otros materiales bidimensionales desde su posición teórica. Sin embargo, preguntamos si es posible hallar aplicaciones de los modelos propuestos, a lo que Maurice Oliva señala que sí, ya que la indagación sobre grafeno deformado podría aportar ideas para el desarrollo de algunos sensores.

Actualmente, Maurice Oliva Leyva está adscrito al Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM. Ahí, junto al también científico Wan Chen Chumin, quien es experto en productos a nano escala, continúa escribiendo artículos sobre el grafeno deformado y otros materiales bidimensionales.

Fuera del laboratorio, disfruta pasar tiempo libre con su familia, corriendo al ritmo que le marca su pequeño hijo.

Por Sandra Vázquez Quiroz