Ni haber ganado un premio Nobel te salva de la crítica. Y sino que se lo pregunten a J. Fraser Stoddart, que recibió el galardón de Química el año pasado por el diseño de las máquinas más pequeñas del mundo. El profesor de la Universidad de Northwestern, situada en Estados Unidos, ha visto cómo un equipo internacional de científicos, entre los que se encuentran investigadores del Instituto de Ciencias de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), ponía en duda los resultados de un trabajo publicado en la revista Nature en 2012.

El grupo de Stoddart anunció hace cinco años que había conseguido desarrollar una nueva clase de materiales orgánicos que contaban con una curiosa característica, denominada ferroelectricidad. Esta propiedad se refiere a la polarización o separación de cargas espontánea de un material bajo la acción de un campo eléctrico externo inicialmente y la continuidad de esta polarización una vez que dicho campo ya no influye sobre el material. A pesar de tener el prefijo 'ferro', la mayoría de sistemas ferroeléctricos no contienen hierro.

Los resultados del grupo dirigido por el luego premio Nobel de Química, según señalaba la Universidad de Northwestern, demostraban que los materiales cristalinos poseían también una gran memoria, lo que podría ser útil para abaratar los dispositivos electrónicos y la computación en la nube. Sin embargo, sus conclusiones han sido puestas en duda recientemente por un consorcio internacional de investigadores, entre los que se encuentran científicos del ICMAB-CSIC.

Ni rastro de ferroelectricidad

El estudio inicial postulaba que era posible crear cristales muy largos empleando únicamente dos moléculas orgánicas pequeñas que se atraían mutuamente. Esta atracción permitía que dichas moléculas se autoensamblaran formando una red ordenada, una característica clave para que el material fuese ferroeléctrico. Sin embargo, la investigación liderada por el equipo de Jaume Veciana, jefe del grupo Nanomol del ICMAB-CSIC, descarta que los materiales cristalinos posean la propiedad de la ferroelectricidad.

Sus experimentos muestran que los cristales que se forman son centrosimétricos, en otras palabras, cada punto tiene un punto simétrico respecto al centro; por otro lado, tampoco hay una significativa transferencia de carga que pueda generar un dipolo eléctrico entre los cristales. Las medidas realizadas también cuestionan que exista ferroelectricidad, según ha publicado el grupo de Veciana junto con investigadores de Bélgica, Francia, Italia, Alemania y España en un nuevo artículo en Nature.

Esta evidencia experimental apoya las conclusiones de una hipótesis publicada en 2014, que rechazaba desde el punto de vista teórico que los materiales cristalinos desarrollados en Estados Unidos, también conocidos como sistemas LASO, fueran ferroeléctricos. Esta polarización es reconocida como una característica muy interesante por sus potenciales aplicaciones en condensadores, en el almacenamiento de energía eléctrica, en dispositivos de memorias eléctricas o en sensores.

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Fuente: Pixabay.

El grupo del premio Nobel de Química, por su parte, no ha tardado en responder a las dudas sobre su trabajo. En otro artículo publicado en el mismo número de la revista Nature, los científicos de la Universidad de Northwestern advierten sobre dos posibles problemas en la reciente investigación del ICMAB-CSIC. El equipo del profesor J. Fraser Stoddart pone el foco en la calidad de los cristales desarrollados y los protocolos para medir los dispositivos, dos factores que, a su juicio, podrían explicar las discrepancias de resultados con el trabajo original.

Los investigadores de Northwestern coinciden en que los cristales centrosimétricos no pueden ser ferroeléctricos, pero se muestran seguros de los resultados publicados cinco años atrás. No opinan lo mismo los científicos de Barcelona, que defienden que sus experimentos descartan la existencia de ferroelectricidad. Los problemas de consistencia entre los resultados de unos y otros afectan a la reproducibilidad de un trabajo. Esta característica demuestra la capacidad de un ensayo o experimento de ser replicado por científicos diferentes a los que llevaron a cabo el experimento original. Los conflictos de reproducibilidad son cada vez más frecuentes en el mundo de la investigación, especialmente en áreas como la psicología o la biología del cáncer.

El incremento en la presión por publicar estudios científicos, junto con la búsqueda de prestigio o la necesidad de obtener resultados inmediatos, ha dado pie a problemas como la falta de reproducibilidad mencionada e incluso situaciones más graves como fraudes o plagios. Por fortuna, la polémica entre los grupos a ambos lados del Atlántico parece que acabará bien. El artículo publicado por Jaume Veciana y sus colaboradores apunta que se necesita "trabajo adicional para reconciliar el conflicto de evidencia", mientras que el equipo del Nobel está dispuesto a compartir sus materiales y dispositivos y a invitar a los autores a la universidad norteamericana para discutir los resultados. El envite sigue abierto, y solo el tiempo dirá quiénes tenían razón.