Academia Chilena de Ciencias premia tesis de Doctor de la U. Andrés Bello

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La investigación del Dr. Walter Rabanal fue reconocida como la mejor del 2016 en el área de las Ciencias Naturales; el premio más importante para tesis doctorales en Chile.

Cada año, desde 1997, la Academia Chilena de Ciencias distingue a las mejores tesis realizadas en los últimos tres años por doctorandos nacionales o extranjeros. El premio, en sus categorías Ciencias Exactas y Ciencias Naturales, constituye el máximo reconocimiento nacional para tesis doctorales y tiene por objetivo contribuir a la promoción de la ciencia e incentivar a los estudiantes de doctorado.

walter rabanalEl premio a la mejor tesis en Ciencias Naturales 2016 recayó en el Dr. Walter Rabanal León, graduado en marzo pasado del Doctorado en Fisicoquímica Molecular de la Universidad Andrés Bello. Su trabajo, titulado “Descripción de las propiedades ópticas y moleculares de complejos macrocíclicos de iones lantánidos mediante métodos químico cuánticos relativistas”, pasó por un proceso de selección que consideró las publicaciones y las presentaciones en congresos generados por la tesis, así como cartas de recomendación del tutor de la investigación, Dr. Ramiro Arratia Pérez (UNAB), y el Dr. Fernando Mendizabal Emaldía (UCh).

El Dr. Rabanal consignó el recibimiento de este premio como “el más importante honor como científico que he recibido en mi vida académica. Me llena de orgullo el prestigio como investigador que me otorga la Academia Chilena de Ciencias a través del reconocimiento de mi trabajo doctoral”. El investigador manifestó además la gran motivación que para él significa que la Academia ponga en valor la investigación básica, “ya que generalmente se le da más valor a trabajos de investigación que tengan alguna aplicación práctica directa. Este reconocimiento me estimula aún más a potenciar mi línea de trabajo en Química Teórica y Computacional con la finalidad de realizar una investigación de alto nivel.”

Propiedades, usos y limitaciones de los lantánidos

Los lantánidos, comúnmente conocidos como “Tierras Raras” (junto a los actínidos), han atraído un especial interés de la comunidad científica en los últimos 30 años debido a que poseen propiedades únicas, atractivas y útiles para el desarrollo de muchas tecnologías como la óptica (p.e. sondas luminiscentes, bio-marcadores, imágenes por resonancia magnético nuclear, etc.); optoelectrónica (p.e. dispositivos LED y OLED, etc.); magnetismo (p.e. imanes moleculares, dispositivos de almacenamiento de información, etc.), entre otros.

La investigación sobre lantánidos cobra aún mayor relevancia con el reciente hallazgo de yacimientos en la VIII Región, lo que, más allá de la exportación de la materia prima, conlleva una oportunidad para el país de aprovechar su valor agregado. En ese sentido, el Dr. Rabanal explica que “tanto los estudios teóricos como experimentales son importantes y tienen relevancia para el entendimiento del comportamiento de los materiales que contienen este tipo de elementos, así como también para el diseño de futuros materiales en los cuales se pueda modificar sus propiedades a conveniencia.”

De acuerdo al Dr. Rabanal, una de las propiedades más interesantes que presenta este tipo de elementos es su luminiscencia, característica que los haría útiles para el desarrollo de dispositivos ópticos de alta tecnología; sin embargo, la absorción directa de los iones lantánidos y la población de estados excitados para la posterior emisión es muy pobre, lo que limita su uso práctico. Por esta razón se utilizan antenas moleculares que absorban de manera eficiente la luz y luego promuevan la población de los estados excitados del ion lantánido, incrementando así la luminiscencia de estos elementos.

La propuesta del Dr. Rabanal

tierras rarasEn este sentido, la tesis del Dr. Rabanal constituye una propuesta teórica basada en el uso de la teoría del funcional de densidad relativista y la teoría de la función de onda en una serie de complejos poli-aza y poli-oxo macrocíclicos de iones lantánidos, cuyo propósito es caracterizar el estado fundamental y los estados excitados; caracterizar la interacción entre el anillo macrocíclico y el ion lantánido, e identificar la naturaleza de las principales transiciones electrónicas involucradas en aplicaciones ópticas.

“Durante el desarrollo de este trabajo se encontró resultados relevantes en la caracterización del enlace químico entre el macrocíclo y el ion lantánido, así como la energética y las propiedades ópticas, que demuestran el potencial de este tipo de sistemas como antenas moleculares para sensibilizar la luminiscencia del ion lantánido a través de un fenómeno de transferencia de carga, el cual se ve favorecido por una interacción dativa entre el anillo macrocíclico y el ion lantánido”, detalla el Dr. Rabanal. Esto permitió desarrollar un amplio conocimiento y entendimiento en la estructura electrónica y de los efectos que gobiernan las propiedades de este tipo de elementos.

Actualmente el Dr. Rabanal es investigador postdoctoral apoyado por el Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt), y miembro del Núcleo Milenio Molecular Engineering for Catalysis and Biosensors (MECB).

“Por este premio tengo que agradecer a muchas personas. Primero y antes que nada al profesor Dr. Ramiro Arratia por ser mi tutor de tesis y guía científico durante todo el proceso del doctorado, por ser ejemplo de entereza, rigurosidad científica y ética profesional. A la Universidad Andrés Bello y a CONICYT, entidades que fueron la fuente de financiamiento de mis estudios doctorales, así como también de pasantías de investigación y asistencia a congresos. De manera más personal, a mis padres y a mi pareja la Dra. Juliana Murillo, quienes han sido soporte emocional y académico durante todo este tiempo, y por último al Dr. William Tiznado, quien ha alentado constantemente mi curiosidad científica y mi ambición por el conocimiento.”