Informe sobre el subsidio otorgado por la Presidencia de la Nación para apoyar las investigaciones en superconductividad en el Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (1987-1997)

Antecedentes

El programa de superconductividad del Centro Atómico Bariloche (CAB) comenzó inmediatamente después del descubrimiento hacia fines de 1986, por parte de J. G. Bednorz y K. A. Müller de los laboratorios de IBM de Zurich, de superconductividad en un material cerámico de La-Ba-Cu-O con una temperatura crítica cercana a los 30 K. Hasta ese entonces, se estimaba que la capacidad de transportar electricidad sin gasto de potencia estaba reservada a materiales que se hacían superconductores a temperaturas mucho más cercanas al cero absoluto. La experiencia que poseían investigadores del Centro Atómico Bariloche, las relaciones internacionales que mantenían varios de ellos con investigadores líderes en la materia y el conocimiento en las áreas de producción de nuevos materiales, permitieron que el Centro, otras dependencias de CNEA e instituciones diversas del país, participaran en forma activa y compartieran el entusiasmo generalizado que tan inesperado descubrimiento generó en la comunidad científica. Este descubrimiento produjo una intensa actividad a nivel internacional en la búsqueda de nuevos materiales y en la comprensión de los fenómenos físicos asociados. Los nuevos materiales fueron llamados Superconductores de Alta Temperatura Crítica para diferenciarlos de los tradicionales, que mostraban superconductividad a temperaturas inferiores a los 20 K. El Centro Atómico Bariloche mostró con premura su capacidad para generar actividades de investigación de primer nivel en el área, reproduciendo los nuevos materiales y aportando conocimiento original y fundamental en el tema, cuyos resultados fueron publicados en revistas internacionales de alto impacto. Esta respuesta fue posible gracias a que en el CAB se unían la tradición en investigación sobre superconductividad con la capacidad de desarrollo de nuevos materiales y la existencia del equipamiento adecuado para caracterizar sus propiedades. Sin duda nuestro país participó y sigue participando de la investigación a nivel internacional y mantiene liderazgo sobre el tema en la región. Esto permitió que la Argentina integrara el conjunto de países que llevaban el liderazgo en la investigación en el área. El nuevo fenómeno puso en evidencia, por un lado, que era posible aumentar las temperaturas a las cuales los materiales se hacían superconductores, y por otro, que el fenómeno se detectaba en materiales de alta complejidad. Mantener el sitio destacado que tenía la Argentina requería la participación de equipos de investigación multidisciplinarios y disponer de una variada gama de técnicas tanto para la preparación de materiales como para su estudio.

Origen del Subsidio

La capacidad demostrada por el CAB para integrarse a la nueva y dinámica actividad a nivel internacional estimuló a las autoridades de la Comisión Nacional de Energía Atómica en 1987, a solicitar al Presidente de la Nación apoyo financiero especial para las nuevas investigaciones. Autoridades e investigadores de la CNEA fueron recibidos por el Presidente de la Nación, y después de escuchar las exposiciones, materializó el apoyo solicitado a través del decreto Nº 1355/88 del Poder Ejecutivo Nacional, mediante el cual se otorgó un subisido a la investigación que se realizaba en el CAB. El subsidio fue entregado a la Fundación "José A. Balseiro" para que actuara como agente operativo y administrativo de los fondos. El primer monto fue entregado en 1987 y los subsiguientes aportes se efectuaron prácticamente sin interrupción durante 10 años. Los fondos anuales asignados por la Presidencia de la Nación tuvieron leves variaciones de año tras año, totalizando en los 10 años de vigencia del subsidio una cantidad cercana a los 5 millones de dólares.

Metodología para su uso

La asignación de los recursos a investigadores, grupos de trabajo y al Instituto Balseiro fue realizada por la Fundación "José A. Balseiro". Para ello se generó una Comisión Asesora, integrada por investigadores del CAB que, a través de convocatorias de proyectos, con montos predeterminados por rubros (equipamiento, consumo, viajes, material bibliográfico, etc.), ofrecía apoyo financiero en forma selectiva. Esta Comisión asignó un 20% del total del subsidio a la compra de equipamiento para los laboratorios de enseñanza del Instituto Balseiro, de acuerdo a las necesidades elevadas por sus autoridades. En cuanto a financiamiento a proyectos de investigadores y grupos de trabajo, la Comisión hacía la recomendación sobre la base de la evaluación del proyecto, teniendo en cuenta la calidad de las investigaciones propuestas, respetando las pautas establecidas en la convocatoria. En el proceso de asignación de recursos, hubo especial cuidado de evitar la aparición de conflictos de interés. En todos los casos la Fundación hizo entrega de los fondos recomendados por la Comisión, sin formular objeciones. Más de un 70% fue utilizado para la adquisición de equipamiento científico, repuestos de equipos y material de consumo, mientras que el 30% restante fue destinado a la organización de reuniones científicas, al apoyo para asistencia de investigadores y estudiantes a Congresos Nacionales e Internacionales de la especialidad y a la adquisición de material bibliográfico. Por su monto y por la metodología establecida, ayudó a generar y consolidar una infraestructura de instrumentación de nivel internacional, única en Argentina y, logrando posicionar a la Comisión Nacional de Energía Atómica, y en particular al Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (IB) como referentes internacionales en la temática.

El equipamiento adquirido estuvo destinado a las siguientes áreas:

Preparación de nuevos materiales
Se adquirió equipamiento para preparación de muestras, tal como hornos de alta temperatura y hornos especiales, equipos para deposición de películas delgadas, para producir monocristales, para el control de contenido de oxígeno en muestras superconductoras, hornos de alta presión, etc.
Caracterización de los materiales
Se contribuyó a la adquisición de equipamiento para la caracterización por difracción de rayos X, de polvos, monocristales y superredes. Se adquirió instrumental para la preparación de muestras (adelgazamiento) para microscopía electrónica de transmisión, un microscopio de fuerza atómica y un equipo de análisis térmico (TG-DTA).
Medición de propiedades físicas
Se adquirió equipamiento único en la Argentina: un magnetómetro SQUID, que permite medir con alta sensibilidad las propiedades magnéticas de los materiales en función de su temperatura (4K-380K) y campo magnético (hasta 50000 Gauss). Se adquirieron crióstatos para medir distintas propiedades en función del campo magnético aplicado (hasta 18 Teslas) y la temperatura. Se financió la compra de equipamiento para el montaje de un laboratorio de propiedades ópticas, condicionado al regreso de excelentes profesionales jóvenes del país. Se cumplió con ambas condiciones: la adquisición del equipamiento y el regreso de los profesionales.
Se financió la construcción de equipos termogravimétricos para medir propiedades termodinámicas de óxidos a altas temperaturas.
Infraestructura criogénica Se mejoró y expandió la infraestructura para producción de líquidos criogénicos del CAB (nitrógeno líquido y helio líquido), con la compra de accesorios para equipos de licuefacción y la compra de un compresor para recuperación de Helio. Esta infraestructura está al servicio de todas las investigaciones realizadas en el CAB que requieran ese insumo.
Infraestructura de cálculo
Se adquirieron computadoras, que fueron configuradas en paralelo generando una red de alta velocidad de cálculo, sistema esencial para poder trabajar competitivamente en el modelado de las propiedades de los materiales.
Laboratorios de enseñanza del Instituto Balseiro
Se modernizaron los laboratorios de enseñanza del Instituto Balseiro, incorporando nuevo equipamiento tal como un microscopio de fuerza atómica (AFM) y un criogenerador para realizar experimentos a temperaturas de hasta -263 ºC (10K).
Conclusiones
El subsidio otorgado por la Presidencia de la Nación fue esencial para lograr que el CAB-IB pudiera mostrar logros como los siguientes: . Producir varios cientos de trabajos publicados en revistas internacionales de primer nivel. . Mostrar los resultados de sus investigaciones en Congresos Internacionales de la especialidad. . Obtener distinciones otorgadas por instituciones nacionales e internacionales de reconocido prestigio para varios investigadores del CAB y profesores del Instituto Balseiro. . Formar decenas de investigadores jóvenes de primer nivel internacional. Muchos de ellos fueron galardonados con premios internacionales. Algunos ocupan lugares de prestigio en el exterior y otros volvieron al país, todos forman parte de una nueva generación de investigadores que son profesores del CAB-IB o interaccionan con los investigadores a distancia. . Obtener el reconocimiento internacional invitando a miembros del CAB-IB a dar conferencias como invitados en importantes congresos internacionales. Organizar en el país talleres sobre superconductividad en conjunto con distintos organismos internacionales. . Consolidar las actividades en Ciencia de los Materiales y Materia Condensada en el CAB-IB, permitiendo encarar investigaciones en otras temáticas que aparecieron con posterioridad al descubrimiento de los superconductores de altas temperaturas. Entre ellas pueden mencionarse las investigaciones sobre propiedades magnéticas y de transporte de óxidos de Mn, las cuales despiertan interés internacional, luego del descubrimiento en 1994 de magnetorresistencia colosal en películas delgadas de manganitas de lantano. . Se modernizaron los laboratorios de enseñanza del Instituto Balseiro, permitiendo que sus docentes y alumnos dispongan de equipamiento de última generación similar al utilizado en laboratorios de investigación.

Fotografías de equipamientos adquiridos con el Subsidio otorgado por la Presidencia de la Nación y administrado por la Fundación José A. Balseiro: