La Acción COST ‘NEXT’ que agrupa las técnicas en Luz Ultravioleta a Rayos X se coordinará desde IMDEA Nanociencia
29.09.2023
- Desde IMDEA Nanociencia se coordinará una red internacional de técnicas no lineales de Ultravioleta Extremo y Rayos X.
- El Dr. Cristian Svetina coordina la acción COST NEXT, en la que participan investigadores e investigadoras de 16 países europeos.
- La Acción COST NEXT pretende ser un instrumento para fomentar la cooperación entre las instalaciones de ultravioleta extremo y rayos X con el objetivo final de promover la ciencia de la espectroscopia no lineal de rayos X.
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Madrid, 30 de noviembre, 2023. Actualmente hay disponibles una gran cantidad de técnicas para estudiar la naturaleza. Sin embargo, las capacidades actuales plantean ciertas restricciones, ya que están limitadas en la resolución espacio-temporal o carecen de selectividad o sensibilidad de elementos, lo que deja muchas preguntas en su mayoría sin respuesta. Por ejemplo: cómo crear nanomateriales funcionales más eficientes para controlar el transporte de calor, almacenar elementos de memoria de forma ultrarrápida o acelerar la velocidad de las reacciones químicas mediante de foto-a-electro catálisis, por nombrar algunos. Para resolver este problema, científicos del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia) están liderando un esfuerzo internacional para obtener secuencias de imágenes (vídeos) de dinámicas ultrarrápidas en sistemas nanoscópicos con una resolución sin precedentes de una forma novedosa: utilizando espectroscopía no lineal de ultravioleta extremo y de rayos X.
La Acción COST ‘NEXT’
Existen numerosas técnicas bajo el paraguas de la espectroscopia no lineal ultravioleta/rayos X extremas que podrían explotarse para ampliar nuestro conocimiento sobre nuevos nanomateriales. Por esta razón, la red WavemiX nació hace 4 años, durante una conferencia en Ringberg (Alemania). De esa reunión surgió una entusiasta colaboración, con la promesa de cooperar esfuerzos hacia la ciencia de la espectroscopia no lineal de ultravioleta/rayos X. Poco después, estalló la pandemia de Covid-19 y la próxima cita para el grupo de científicos se celebró telemáticamente. 26 científicos y científicas, entre ellos directores de laboratorios e instalaciones de toda Europa, acordaron construir la red de colaboración que sentó las bases de la recién financiada Acción COST NEXT. La primera reunión presencial del grupo se llevó a cabo en Freiburg en septiembre de 2023.
Este evento emblemático, coorganizado por el Dr. Svetina (IMDEA Nanociencia), reunió a más de 70 teóricos, experimentalistas y científicos de máquinas, incluidos laboratorios de Generación de Armónicos Altos e instalaciones de láseres de electrones libres de rayos X y ultravioleta extremo. A día de hoy, la red WavemiX cuenta con más de 200 miembros de más de 50 instituciones y ha alcanzado una masa crítica para fomentar la innovación en espectroscopía ultrarrápida.
La Acción COST NEXT "Una red internacional para técnicas no lineales de ultravioleta extremo a rayos X duros" (CA22148) es una red de colaboración que busca promover la ciencia de la espectroscopía no lineal de rayos X a través de la cooperación activa entre sus miembros. La Acción está coordinada desde IMDEA Nanociencia por el Dr. Cristian Svetina (coordinador), con la Prof. Giulia Fulvia Mancini (Uni. Pavía, vice-coordinadora) y el Prof. Wojciech Gawelda (IMDEA Nanociencia/UAM, coordinador de concesión de la beca). La Acción NEXT busca organizar actividades de trabajo en red: encuentros, talleres, conferencias, escuelas de formación y misiones cortas (para estancias en otras instituciones). Se trata de un proyecto de 4 años de duración, en el que actualmente participan investigadores de 16 países de la Unión Europea, aunque el número irá en aumento: uno de los objetivos de la acción es aumentar su impacto sumando más socios para consolidar la comunidad en torno a los nuevos métodos que se están desarrollando.
NEXT involucra a diferentes comunidades científicas en sus 3 grupos de trabajo: 1) física atómica molecular y óptica (lidera la Dra. Caterina Vozzi, CNR, Italia); 2) materia condensada (Prof. Martin Beye, Uni. Estocolmo, Suecia); y 3) química y biología (Prof. Majed Chergui, EPFL Suiza). El objetivo general de la red es ser un instrumento útil para obtener nuevos resultados y crear conocimiento. Las iniciativas de la Acción permiten que los científicos se reúnan, intercambien ideas, inicien colaboraciones, inicien nuevas campañas e involucren a nuevos grupos de investigación, en particular para crear un puente entre los científicos experimentales y los teóricos. Todas las iniciativas podrán optar a la financiación de la Acción COST NEXT, siempre que se siguan los criterios de inclusión que constituyen el núcleo de la acción. La inclusión se persiguirá a través de 3 pilares fundamentales: 1) involucrar a jóvenes científicos, 2) buscar el balance de género y 3) invitar a los países objeto de inclusión (inclusiveness target countries). Cada pilar se coordina desde una institución miembro diferente.
La coordinación desde IMDEA Nanociencia
El grupo de investigación ’X-ray Wave-mixing Spectroscopies (X-WaveS)’ liderado por el Dr. Cristian Svetina en IMDEA Nanociencia está utilizando la técnica de rejilla transitoria para ampliar los límites del conocimiento en el campo de la ciencia de los rayos X con una colaboración con la instalación europea Eu-XFEL. En un esfuerzo internacional en el que participan más de 40 científicos y científicas, el equipo está sentando las bases de este novedoso método mediante la ejecución de una propuesta a largo plazo con el objetivo de alcanzar la resolución a la nanoescala y distinguir las señales de los diferentes átomos que componen las muestras. Estos pulsos de rayos X (con alta energía fotónica, por lo tanto, longitudes de onda muy cortas), generados en los láseres de electrones libres de rayos X (X-FEL, fuentes láser que emiten rayos X pulsados de alta intensidad) se mezclan en una muestra y, como consecuencia, se genera un nuevo pulso: la señal. Al igual que ocurre en una buena receta, el resultado es mucho más que la suma de los ingredientes individuales, por lo que la señal lleva toda la información necesaria para comprender cómo se comporta el material. Extender esta clase de experimentos no lineales, aplicados rutinariamente con láseres ópticos, en el dominio de los rayos X significaría poder acceder a información sobre los procesos de transporte y propagación de electrones entre diferentes sitios atómicos y la interacción de los grados de libertad con resolución subnanométrica y ultrarrápida con especificidad química y del elemento constituyente.
IMDEA Nanociencia colabora con la instalación Eu-XFEL desde 2021 para estrechar los lazos científicos entre ambas instituciones. El Prof. Rodolfo Miranda, director de IMDEA Nanociencia y catedrático del Departamento de Materia Condensada (UAM) y el Prof. Robert Feidenhans'l, director del Eu-XFEL, firmaron un acuerdo que ayudará a aumentar el impacto de la ciencia del Láser de Electrones Libres de Rayos X en España. El núcleo español XFEL Hub es una plataforma internacional IMDEA-UAM-CSIC que pretende acercar la tecnología XFEL a los científicos y científicas que trabajan en España, y está liderada por el Prof. Wojciech Gawelda (IMDEA Nanociencia/UAM) y el Dr. José M. Martín (Instituto de Química Física Blas Cabrera, CSIC).
IMDEA Nanociencia es una institución de investigación ubicada en el campus de la Universidad Autónoma, y aloja 44 laboratorios diseñados específicamente para albergar las actividades de investigación en Nanociencia y el desarrollo de aplicaciones en Nanotecnología en relación con industrias innovadoras. IMDEA Nanociencia es un Centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2017, el máximo reconocimiento de excelencia a nivel nacional, y es el centro más joven de España en ostentar esta distinción.
Qué es lo siguiente
Los próximos eventos de la Acción se planificarán año a año y deberán aprobados por los miembros del Comité de Gerencia (2 de cada país participante). El coordinador propondrá una reunión anual en verano, a partir de 2024. Las reuniones serán abiertas y gratuitas, y se organizarán localmente. Además, coorganizada por COST, está prevista una escuela de verano para estudiantes en 2024.
El marco NEXT también tiene como objetivo crear puentes entre los y las jóvenes científicas y la industria. Por esta razón, se invitará a industrias relevantes a las reuniones y mesas redondas de la Acción, con el propósito de buscar su participación activa y orientar las acciones de investigación. Como parte de los pilares fundamentales de la inclusión, se organizarán actividades en las que participarán expertos o expertas en cuestiones de género, centrándose en el balance de género en la investigación de los y las investigadoras y en la selección de solicitudes para líderes de la investigación.
COST (European Cooperation in Science and Technology) es una agencia de financiación de redes de investigación e innovación. Las acciones COST ayudan a conectar iniciativas de investigación en toda Europa y permiten a los científicos y las científicas desarrollar sus ideas compartiéndolas con sus pares. Esto impulsa su investigación, su carrera y su innovación.
La Acción COST ‘NEXT’ recibe financiación de la Unión Europea (acuerdo no. CA22148).
Más información:
COST website https://www.cost.eu/actions/CA22148/
Contacto:
Dr. Cristian Svetina
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NEXT COST Action coordinator
https://nanociencia.imdea.org/x-ray-wave-mixing-spectroscopies-x-waves/home
Prof. Wojciech Gawelda
Spain XFEL Hub coordinator
wojciech.gawelda @imdea.org
Oficina de Divulgación y Comunicación de IMDEA Nanociencia
divulgacion.nanociencia [at]imdea.org
Twitter: @imdea_nano
Facebook: @imdeananociencia
Instagram: @imdeananociencia
Fuente: IMDEA Nanociencia.