Las escaleras que conducen a la entrada principal del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), flanqueada por columnas jónicas, se convierten a finales de mayo en el escenario de sesiones fotográficas a cualquier hora del día. Es la semana de las graduaciones y los estudiantes, vestidos de gala, posan orgullosos con las estolas que acreditan que han terminado un curso, la carrera o el doctorado en la que es considerada por varios rankings la universidad más prestigiosa del mundo.

Estamos en Cambridge (Massachusetts, Estados Unidos), epicentro de la excelencia académica mundial. Esta bucólica localidad separada de Boston por el río Charles atrae cada año a cerebros de todo el planeta. A sólo 20 minutos caminando se encuentra Harvard, otro referente en investigación al que se suman instituciones como la Lesley University o Cambridge College.

EXCELENCIA+CURIOSIDAD. Un gran cartel colgado en el vestíbulo del MIT revela a estudiantes y visitantes la fórmula que ha propiciado que de los laboratorios y aulas de este instituto fundado en 1861 hayan salido más de un centenar de premios Nobel, entre profesores, investigadores y estudiantes. El siguiente podría ser un físico español: se llamaPablo Jarillo-Herrero y el próximo jueves cumplirá 50 años.

Este científico valenciano revolucionó en 2018 el campo de los nuevos materiales desde el laboratorio que dirige en el MIT. Con sus experimentos sobre el denominado ángulo mágico del grafeno ha conseguido que este material bidimensional compuesto por carbono, flexible y extremadamente fino y resistente, pueda adoptar el comportamiento de cualquier otro material. Un extraordinario logro que le ha colocado en las quinielas de candidatos al Nobel. "Es verdad que desde 2018 ya no puedo decir que es imposible que me den el Nobel, pero por supuesto no está garantizado", cuenta mientras recorremos el pasillo infinito, como se conoce a la arteria principal del MIT. "Normalmente está lleno de estudiantes, pero ahora están de celebración".

Nos conduce hasta su nuevo despacho, al que se acaba de mudar y en el que aún tiene cajas sin abrir. Desde la ventana se ve el árbol procedente del esqueje del histórico manzano de Newton que se plantó en el patio del MIT. Junto a fotos, cartas y regalos de sus estudiantes, en las estanterías exhibe algunos de los prestigiosos premios que ha ganado, entre los que figura el Wolf, y a los que este año se ha sumado otro gran reconocimiento: el Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA en Ciencias Básicas. Lo comparte con el canadiense Allan MacDonald, que en 2011 sentó los fundamentos teóricos del ángulo mágico del grafeno, predijo algunas de sus propiedades y le puso ese nombre.

El 18 de junio, recogerá el galardón durante la ceremonia que la Fundación BBVA celebrará en Bilbao, a la que le acompañarán su padre, Carlos Jarillo, y Javier, uno de sus tres hermanos.

"Vengo de una familia humilde; mis padres se pusieron a trabajar con 16 y 17 años y no tuvieron estudios universitarios. Soy el único científico de toda mi familia extendida, compuesta por 50 primos", repasa. En su casa, asegura, siempre le han inculcado el trabajo duro.

Con motivo de la concesión del Premio Fronteras del Conocimiento, Papel pasó un día con él en el MIT, recorriendo los laboratorios de nanoelectrónica en los que cocina los materiales del futuro y acompañándolo en una jornada de trabajo. Lo de pasar un día en el MIT es literal, pues vive con su familia en el mismo campus, en una amplia y luminosa vivienda situada frente al río Charles, dentro de una de las residencias de estudiantes. Tanto él como su mujer, Empar Rollano, que también es física y valenciana, ejercen de jefes de casa, una figura que facilita algunas gestiones a los alumnos, y que si es necesario, ayuda a mediar en posibles conflictos.

Compartimos a las siete de la tarde una cena con la pareja y sus tres hijos: Marta, de 15 años, y los mellizos María y David, que acaban de cumplir 11. En lo que respecta a las comidas, en esta casa rigen los horarios americanos pero se sigue la dieta mediterránea. Esta noche toca verdura y pescado al horno, y de postre, el físico ha preparado una nueva receta: tarta de queso de cuajada con fresas. Cocinar es uno de sus hobbies, y aunque lo que más le gusta es la repostería, cuando dispone del tiempo necesario prepara para sus estudiantes y amigos paellas como se hacen tradicionalmente en Valencia.

También le encanta bailar, el squash, y ahora se está aficionando a la escalada, que practica con su familia en el gimnasio: "Llevamos una vida normal y corriente, aunque yo viajo mucho y es verdad que lo que a nosotros nos parece normal pues igual no lo es tanto. La mayoría de nuestros amigos son colegas profesionales, y a algunos los hemos conocido por el colegio de los niños. Muchos somos extranjeros porque casi todos nos juntamos. Son nuestra familia aquí, y nos ayudamos entre nosotros".

Jarillo-Herrero se mudó a Cambridge en 2008, cuando ya era un físico muy prometedor. Tras licenciarse en Ciencias Físicas en la Universidad de Valencia en 1999, cursó un máster en la Universidad de California en San Diego y se doctoró en la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos). Poco después, se unió a la Universidad de Columbia, en Nueva York, para hacer un postdoc con Philip Kim, una eminencia mundial en grafeno que ahora está en Harvard: "Al poco de llegar a Columbia, Harvard me invitó a un seminario. Según supe después por un amigo, en el MIT pensaron que Harvard intentaba reclutarme como profesor y me invitaron a que solicitara una plaza que tenían disponible. Yo ya tenía apalabrado con mi mujer que nos quedaríamos en EEUU entre dos y tres años más y luego volveríamos a España, pero para mi sorpresa me ofrecieron la plaza de profesor. Ahí ya le dije: 'Esto es demasiado bueno para decir que no; es como si el Real Madrid quiere contratarte y lo rechazas'".

La convenció argumentando que serían siete años, que es lo que dura el contrato de profesor asistente: «"Al cabo de ese tiempo, te hacen una evaluación muy dura. En mi época echaban a la mitad de profesores porque no habían logrado el éxito que se esperaba de ellos. Yo pensé que no me quedaría, pero en 2015 me hicieron permanente y en 2018, catedrático. Han pasado 18 años y mi mujer todavía me lo echa en cara", dice riendo.

A los pocos días de unirse al MIT, fue consciente de dónde se había metido: "Uno de los vicerrectores me invitó a una de las Random Faculty Dinners, que son cenas a las que asisten unos 20 profesores y en las que te sientan de manera aleatoria con tus colegas. Acepté y resultó que a un lado tenía al premio Nobel de Física Wolfgang Ketterle, y al otro, al matemático Peter Shor, inventor del algoritmo de computación cuántica más famoso, el algoritmo de Shor, que desencripta información. Fue algo increíble para mí", recuerda.

Desde el inicio, asegura, ha tenido "100% de libertad" para escoger sus proyectos de investigación. "Con 30 años me dieron un montón de dinero, muchos más recursos de los que jamás me hubieran dado en España para empezar, y me dijeron: 'En siete años hablamos, a ver qué haces'. Y me dieron total libertad para hacer lo que yo encontrara más interesante".

Ahora tiene que conseguir financiación para los proyectos que elige: "Cada vez más procuro tener no solamente fondos de las agencias federales, pues ahora hay menos por los recortes, y captar más fondos de fundaciones privadas y de la industria. Por ejemplo, Samsung y Honda me esponsorizan. Y también dispongo de recursos internos del MIT para investigar".

Llegamos al ala de la universidad dedicada a la investigación de materiales cuánticos, en la que se encuentra el Jarillo-Herrero Lab. Son los materiales en los que las interacciones se producen a escala atómica y que no pueden explicarse con la física clásica porque a esa escala extremadamente pequeña, la materia adquiere propiedades y comportamientos nuevos. Es el nanomundo, en el que se manipulan átomos y moléculas. "En este pasillo estamos seis profesores, y sólo hay uno cuyos padres nacieron en EEUU; casi todos somos inmigrantes o hijos de inmigrantes. Y más de la mitad de los estudiantes de doctorado e investigadores posdoctorales son extranjeros. Hay un ambiente muy meritocrático. Es gente que ha dejado mucho atrás -familia, amigos, seguridad-, y creo que en ciertos aspectos es un poco más aventurera y emprendedora", reflexiona.

Actualmente su equipo está formado por 11 estudiantes, aunque ha llegado a tener 20: "Cada año entran entre dos y tres, y salen los que han terminado. Normalmente están conmigo unos seis años para hacer el doctorado. Y también tengo postdoc, es decir, ya se han doctorado pero siguen haciendo investigación. La gran mayoría son asiáticos, sobre todo de China. Estoy muy ilusionado porque en septiembre comienza una estudiante española", resume.

"Mis estudiantes son listísimos y trabajan muy duro. Dos tercios de ellos son mucho más inteligentes que yo, y me enseñan más a mí que yo a ellos, sobre todo a partir de los seis meses", asegura. «No les obligo a nada pero están supermotivados. Yo les digo que estar en el MIT es como estar en los Juegos Olímpicos. Al final lo haces por ti, así que tú decides si trabajas muy duro o muy poco, pero entonces no vas a conseguir medalla. Y la gente viene aquí a por el oro, y lo da todo". Recalca, no obstante, una diferencia con el deporte. "La carrera de un científico es muy a largo plazo, así que tienes que dosificarte para no quemarte, pero hay que trabajar mucho".

La cultura del esfuerzo está más que asentada: "Aquí puedes trabajar 24 horas al día los 12 meses al año si quieres. Raro es el estudiante que dedica menos de 60 horas a la semana. Yo de toda la vida he trabajado entre 60 y 80 horas. Ahora lo más habitual es entre 50 y 60, pero hasta que tuve hijos lo normal eran 80. Intento que mis estudiantes tengan un equilibrio, pero puedes tenerlo trabajando 60 horas si eres eficiente", defiende.

El Jarillo-Herrero Lab consta de tres laboratorios grandes y otro más pequeño, provistos de todo tipo de componentes electrónicos, sofisticados microscopios, ordenadores, o bombonas de helio para experimentar y medir las propiedades físicas de los materiales bidimensionales como la superconductividad.

En lo que respecta a la investigación sobre grafeno, por un lado están los trabajos sobre grafeno en general, y por otro, la investigación con el ángulo mágico del grafeno, que es mucho más novedosa.

El material grafeno, que sólo tiene un átomo de grosor, fue sintetizado por primera vez en 2004 en la Universidad de Manchester por los físicos de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov, utilizando el método de la cinta adhesiva que aún se emplea hoy en día para tomar muestras para investigación. Geim y Novoselov, a los que Jarillo-Herrero visitó para aprender sus técnicas, ganaron el Nobel en 2010 por este material que ganó fama mundial por su enorme potencial.

Shuwen Sun, estudiante de doctorado, nos hace una demostración del delicado proceso para conseguir muestras de grafeno a partir de cristales de grafito y cinta de celo. "Se ha conseguido un grafeno con una calidad más o menos buena, pero aún con defectos. Es muy difícil transferirlo e incorporarlo a las cadenas de producción, y creo que va a llevar entre una y dos décadas conseguirlo. Pero ya hay startups y compañías grandes intentando introducirlo poco a poco; se están haciendo cosas y se están haciendo bien", valora Jarillo-Herrero. Como ejemplos de su uso menciona baterías, sensores para cámaras infrarrojas o sensores en el cerebro.

Pero el principal logro de su carrera y por el que aspira al Nobel es el ángulo mágico del grafeno, que ha dado lugar a un nuevo campo llamado twistrónica o electrónica de girar las cosas: "El grafeno es un metal conductor. No es un aislante ni un superconductor, simplemente es un buen metal. Cuando tienes una sola capa de grafeno, los electrones van muy rápido. Pero si colocas encima de una capa de grafeno otra capa, y la giras a 1,1 grados, resulta que la velocidad de los electrones baja prácticamente a cero. Entonces ahí ocurre algo muy inusual. Se producen unos comportamientos muy inusuales de la materia que nadie se esperaba", señala mientras nos enseña el lugar exacto del laboratorio en el que hicieron las mediciones que revelaron su hallazgo.

De manera simplificada, el proceso físico que han logrado reproducir en su laboratorio genera una energía de repulsión en los materiales cuánticos que da lugar a todas las fases de la materia cuántica. "Para que todo funcione, para que se produzca la magia, hay que rotarlo a 1,1 grados. Fue una sorpresa mayúscula. Vimos que ese grafeno, que no es superconductor, ni aislante, ni un imán, cuando lo colocas encima de otra capa de grafeno y lo giras a 1,1 grados, se podía volver de repente un material aislante, un superconductor, un material magnético, un material ferroeléctrico.... De hecho, se puede convertir en todas las fases de la materia que conocemos en el universo". El estudio en el que describió su logro fue el más citado en 2018 en todas las revistas del grupo Nature.

"Yo iba buscando algo y encontré algo distinto y muchísimo más grande de lo que esperaba", admite el físico, que describe el ángulo mágico del grafeno como la piedra filosofal al revés: "En la Edad Media, los alquimistas buscaban una piedra que convirtiera en oro todo lo que tocara. El grafeno de ángulo mágico es algo así, pero a la inversa", compara. "Puedes convertirlo en todas las otras cosas. Resultó que jugando con la geometría, puedo cambiar el comportamiento de la materia. Aunque todos sean átomos de carbono".

Sin embargo, fabricar un dispositivo de ángulo mágico de grafeno es aún un proceso artesanal: "Una persona tarda entre dos y seis semanas, dependiendo de la complejidad del dispositivo. Porque hemos evolucionado y los hacemos con más de dos capas giradas. Uno de los últimos tenía 12 capas. Por eso digo que mis estudiantes son como monjes medievales, que hacen algo precioso y único. Aún no sabemos cómo hacer muchos a la vez", admite.

"Los ingenieros, los físicos y los químicos tenemos que trabajar juntos para resolver un montón de problemas básicos, y una vez resueltos, ya se verá si se puede hacer bueno, bonito y barato, porque si no es barato no será de aplicación masiva". Es algo que, según el científico, podría llevar décadas de trabajo. No obstante, cree que "el ángulo mágico del grafeno podría tener aplicaciones nicho en campos como la defensa, la seguridad o la tecnología espacial, donde lo que prima no es que sea barato sino muy bueno".

Entre los posibles usos de esta tecnología en desarrollo, menciona sensores de luz infrarroja o de terahercios ultrasensibles para aplicaciones en astronomía o en satélites; computación neuromórfica (inspirada en la forma en la que computa el cerebro) ultraeficiente para aplicaciones en inteligencia artificial, y ordenadores cuánticos topológicos, robustos frente a errores y con qubits ajustables eléctricamente. Parece ciencia ficción pero para trasladar estas y otras muchas innovaciones que se hacen en esta universidad a aplicaciones en electrónica, medicina o energía, han construido el MIT.nano, uno de los centros de nanociencia y nanofabricación académicos más avanzados de EEUU.

En este edificio inaugurado en 2018 manipulan y crean materia en la nanoescala para hacer nuevos tipos de transistores. "Mis estudiantes vienen aquí para conectar ese sándwich de ángulo mágico de grafeno al mundo externo. Yo casi no vengo porque no tengo nunca ocho horas seguidas para hacer algo y esto requiere mucho tiempo", expone.

El día de nuestra visita, por ejemplo, dará una charla a un grupo de empresarios latinoamericanos después de comer y por la noche tomará un vuelo para viajar a España y formar parte del Jurado de los Premios Rei Jaume I, en su tierra, Valencia.

El ambiente futurista del MIT.nano, con luz amarilla en los laboratorios, electrónica de última generación e investigadores con traje protector de la cabeza a los pies para no contaminar los equipos, convive con naturalidad con la solemnidad del edificio histórico, que se levantó hace más de un siglo cuando la universidad fue trasladada desde el centro de Boston a este lado del río.

Si la fachada hace un guiño a la antigua Grecia con su columnata, la famosa cúpula que cubre la biblioteca, construida en 1916, imita el Panteón de Roma. Aquí viene con frecuencia a concentrarse, y aquí reflexiona con nosotros sobre sus planes de futuro, pues ahora que está a punto de cumplir los 50, se plantea hacer otras cosas.

A raíz de sus éxitos, muchas universidades le han intentado fichar: "Estuve muy tentado con una oferta estratosférica que me hizo Princeton en todos los sentidos: a nivel personal, salario, fondos para investigar, recursos... Pero decidí quedarme aquí. Ha sido por muchas razones, pero una de las principales es porque el MIT me ha ofrecido la oportunidad de intentar ayudar a España en ciencia y tecnología", señala.

"Siempre me he sentido comprometido con mi país y he aspirado a hacer cosas allí, aunque no es fácil porque hay mucha burocracia, en Europa en general. Uno de mis sueños, de hecho, es crear en España una universidad de prestigio como el MIT", asegura. Defiende que nuestro país "tiene potencial para captar talento internacional, aunque haría falta invertir muchos recursos e implantar una meritocracia radical; hay que intentar reclutar a los mejores y ofrecer buenas condiciones para investigar, buenos salarios y buenas condiciones personales".

La estrategia, sostiene, no es tan distinta de la del fútbol aunque las cifras sean diferentes: "Todo el mundo sabe qué hay que hacer para que el Real Madrid sea el Real Madrid o el Barcelona sea el Barcelona. Yo creo que hace más una persona buenísima que tres mediocres, y cuesta casi lo mismo. También es necesario que haya más cultura de riesgo científico y más confianza en los jóvenes, que suelen tener las ideas más disruptivas". Él ha sido un ejemplo y ahora quiere contribuir a que ocurra con más frecuencia en España. Eso sí, no se plantea marcharse de EEUU: "Si pienso en mi futuro, me sigo viendo en el MIT".