El acelerador NanoTerasu busca cambiar las reglas del juego para la tecnología japonesa
Apodado «microscopio gigante», una instalación de próxima generación que puede analizar partículas hasta el más mínimo detalle, abriendo potencialmente vías para avances en las ciencias de los materiales y el desarrollo de fármacos, comenzó a funcionar en abril en un campus de la Universidad de Tohoku en Sendai, noreste de Japón.
Con tecnología de vanguardia, NanoTerasu, construido a través de una asociación regional público-privada, utiliza radiación sincrotrón en la que un acelerador de electrones genera ondas electromagnéticas como los rayos X.
Dado que la instalación permite a los científicos observar materiales a nivel de nanómetros, o una milmillonésima parte de un metro, existen grandes expectativas de que estimule la innovación para diversas aplicaciones en el desarrollo industrial, incluido el mantenimiento de los estándares de calidad de los alimentos.
«Estamos creando resultados de última generación que aumentarán la competitividad de Japón», dijo Masataka Kado, portavoz de relaciones públicas de NanoTerasu que también participó en el desarrollo de la instalación, después de que comenzara a funcionar el 1 de abril.
La enorme instalación tiene un acelerador lineal de 110 metros de largo y un acelerador circular con una circunferencia de unos 350 metros, con un coste total de construcción de unos 38.000 millones de yenes (243 millones de dólares).
La instalación puede acelerar electrones casi a la velocidad de la luz y emite radiación de sincrotrón bajo la influencia de un campo magnético, en un proceso que implica luz altamente concentrada mil millones de veces más intensa que la luz solar. Maneja principalmente rayos X suaves, rayos X con longitudes de onda más largas.
Entre otras instituciones, los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Cuántica y Radiológica y el Centro de Innovación en Ciencia Fotónica participan en el funcionamiento de la instalación.
NanoTerasu puede observar fenómenos a nanoescala que pueden brindar a la industria conocimientos cruciales, dando a las empresas una ventaja sobre sus rivales en la competitividad de sus productos.
Por ejemplo, la instalación puede analizar el comportamiento de los electrones en los materiales para obtener información sobre los elementos químicos de los neumáticos de caucho usados y ver cómo les afecta el deterioro a nivel nanométrico, o visualizar las funciones de las proteínas en los medicamentos para medir su eficacia.
Son este tipo de ideas las que han inspirado el nombre de la instalación. «Terasu» es el término japonés para iluminar algo.
Durante muchos años en Japón, la instalación de radiación sincrotrón SPring-8 en Sayo, prefectura de Hyogo, que utiliza rayos X duros para analizar la estructura de los materiales, había sido la instalación dominante.
Pero según el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología, en los últimos años también se ha puesto énfasis en analizar el estado y el funcionamiento de los materiales mediante rayos X suaves.
En Europa y Estados Unidos han surgido algunas instalaciones que son 100 veces más efectivas que las instalaciones en Japón. NanoTerasu es la innovación de estudios liderados por el ministerio que se iniciaron en 2014 para revertir la brecha de desempeño.
Al estar a la vanguardia de la tecnología, el gobierno está haciendo esfuerzos para reducir los obstáculos a su uso. Sendai, a la que se le ha concedido el derecho de utilizar las instalaciones de NanoTerasu durante 2.000 horas al año, ha preparado un sistema que permite a las empresas que operan localmente utilizarlas por una tarifa de unos 40.000 yenes la hora.
La prefectura de Miyagi, que contribuyó a los costos de desarrollo, apoya el proyecto ofreciendo reducciones y exenciones de tarifas. Sendai es la capital de la prefectura.
Para demostrar la utilidad de las instalaciones de radiación sincrotrón, el gobierno de la prefectura celebró una reunión en marzo, antes del lanzamiento del NanoTerasu, para informar sobre los resultados de las empresas que han utilizado con éxito las instalaciones existentes.
Iris Ohyama Inc., con sede en Sendai y conocida como líder del mercado de electrodomésticos innovadores, informó después de que empresas del sector privado se unieron a las operaciones de prueba de la instalación en marzo sobre cómo cambia la calidad del atún cuando se descongela.
La empresa pudo examinar cómo la humedad liberada al descongelar puede alterar el sabor del pescado a nivel nanométrico. «Si podemos entender el mecanismo (del cambio de calidad), podemos tener confianza en el desarrollo de nuestro producto», dijo un funcionario de la empresa.
La alcaldesa de Sendai, Kazuko Kori, dijo que espera que las nuevas instalaciones sirvan como «catalizador para el desarrollo industrial local».
La Federación Económica regional de Tohoku estima que durante la próxima década, el efecto económico de la operación de NanoTerasu será de 1,9 billones de yenes.
Un funcionario de la ciudad de Sendai dijo: «Nos gustaría dar a conocer al público la importancia de esta instalación para que no se convierta en un elefante blanco».
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