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María Antonia Señarís

María Antonia Señarís es Licenciada en Química por la Universidad de Santiago de Compostela, Doctora en Química por la Universidad Complutense de Madrid y catedrática de Química Inorgánica en la Universidade da Coruña. Su investigación se centra en la síntesis y caracterización de materiales funcionales, especialmente para refrigeración ecológica y almacenamiento térmico. Ha dirigido múltiples tesis doctorales, publicado más de 150 trabajos científicos y cuenta con patentes innovadoras en materiales calóricos. Ha sido reconocida con premios como la Medalla de Investigación Antonio Casares y el Premio Ernesto Viéitez Cortizo.

¿Cómo consideras que ha evolucionado la representación de las mujeres en la RAC desde su fundación a la actualidad? 

Aunque por ahora aún no conozco realmente la Institución desde dentro (mi ingreso como Académica numeraria será el mes que viene) sí puedo hablar de lo que veo desde fuera. 

Por ejemplo, analizando la información disponible en su página web se observa que la representación de las mujeres en la RAC ha ido avanzando lentamente, reflejo del progreso de las mujeres en puestos relevantes en la sociedad en general y en la Ciencia en particular, incorporación que en la Academia se ha producido sobre todo en este siglo XXI.  

Ahora mismo en la categoría de miembros académicos numerarios las mujeres representamos aproximadamente un 21% (10 % secciones matemáticas, 20% sección de Ciencias Físicas y Químicas, 30% en la sección de Ciencias Naturales). Y nuestro número ha ido aumentando claramente desde 2020, promovido por medidas concretas como las incluidas en los Estatutos, que se revisaron en dicha fecha, y que recogen explícitamente que 2/5 de las plazas que se convoquen tienen que ser cubiertas por mujeres. Además, también se promueve que sean ocupadas por personas jóvenes (la mitad de las plazas deben ser cubiertas por personas de menos de 50 años) y en ese sector hay cada vez más mujeres científicas con carreras muy destacadas y consolidadas. Asi que la tendencia es claramente ascendente. 

¿Qué científica y qué científico de todos los tiempos han sido los que más te han inspirado? 

Probablemente Madame Curie, cuya vida novelada tuve la ocasión de leer ya como niña en una colección de libros que regalaban cuando se reunían suficientes puntos que traían unas bebidas y comestibles que nos gustaban. Y de la que me fascinó inicialmente su infancia desgraciada, rodeada de enfermedades, muertes, calamidades …;   y su enorme e incansable fuerza de voluntad, capacidad de trabajo y valentía para enfrentarse y superar dificultades de todo tipo. Y ya más adelante sus trabajos científicos, por supuesto.  

En cuanto a científicos, probablemente el Profesor Goodenough, con el que más adelante tuvo el honor de poder realizar una estancia postdoctoral en la Universidad de Austin y Texas, y del que me fascinaba su manera de acercarse a los materiales, con una perspectiva tan interdisciplinar en la que confluía una visión química, física e ingenieril, y además de manera totalmente natural y aparentemente sencilla. 

¿Qué retos enfrentan las mujeres científicas al intentar acceder a instituciones como la RAC? 

Hoy en día yo creo que las mujeres científicas nos enfrentamos a los mismos retos que el resto de nuestros colegas.  

En este sentido, por suerte para nosotras y sobre todo gracias al esfuerzo de muchas personas que nos precedieron, ya quedan atrás los días en que las mujeres, por muy válidas que fueran, no podían progresar adecuadamente en sus carreras por el simple hecho de serlo. Y menos aún acceder a este tipo de Instituciones. 

Otra cosa distinta es que las propias mujeres queramos meternos en más líos, aceptar más responsabilidades, más carga de trabajo… 

Porque sí que me parece que las mujeres, en general, seguimos priorizando ocupaciones, sobre todo familiares, frente a otras actividades públicas, aunque estas últimas tengan mucho más brillo y reconocimiento social que las primeras.  

Y tendemos mucho más a medir el tiempo del que disponemos y a analizar más en detalle si va a ser suficiente (o no) antes de aceptar un nuevo reto profesional, aunque éste suponga claramente un avance en nuestras carreras.

¿Cómo ha cambiado la percepción de las mujeres en la ciencia a lo largo de los años?  

Yo creo que ha cambiado de forma radical para bien y que actualmente, en general, estamos bastante bien integradas, aunque está claro que sigue habiendo recorrido de mejora. En mi caso particular, que soy de la generación del 65, en absoluto me sentí peor tratada por ser mujer.  

Y querría aprovechar para indicar que, en contra de lo que normalmente se cree, experimenté en primera persona que era mucho más normal ser, o querer ser, mujer científica en España que en otros países supuestamente más avanzados (USA, Alemania, etc.) donde sí les sorprendía mucho más a mis colegas masculinos que estuviera allí, en centros importantes siendo mujer, en los que éramos una rareza y elementos más “exóticos”. 

Así, recuerdo aún la anécdota muy sorprendente (y que me tuve que tomar con humor), que me ocurrió al llegar como investigadora postdoctoral al “Center for Materials Science and Engineering”, de la Universidad de Texas en Austin, centro que estaba ubicado en el edificio de Mechanical Engineering. Era enero de 1993.  

Era mi primera semana allí y yo estaba ya trabajando como un miembro más en uno de los laboratorios, situado en la 9º planta, del grupo del Prof.  Goodenough, quien tengo que decir que me había recibido y tratado con total normalidad y cordialidad a mi llegada, cuando mis compañeros me avisaron de que había una cola de hombres (bastante larga, además), en la puerta del laboratorio esperando para poder saludar en persona a la “Spanish Lady”. Porque como apenas había mujeres investigadoras en el edificio se había corrido la voz, y querían conocerme en persona. ¡Jamás, en España, ni antes ni después tuvo tanto impacto mi presencia en un centro de investigación! Por suerte, después se acostumbraron a verme y ya no se les volvió a ocurrir semejante extravagancia. 

O años más tarde, en el curso 2008-2009 cuando ya era catedrática de Universidad y realizcé una estancia como profesora visitante en el Instituto Max-Planck de Stuttgart y a gran parte de sus miembros, tanto investigadores como personal administrativo, les llamaba mucho la atención “que fuera mujer, tan joven (según ellos) y ya “Frau Professor”.  

¿Qué impacto tuvo su trabajo con el Prof. John B. Goodenough en su carrera? 

Tuvo un impacto enorme y a muchos niveles: 

En el plano personal supuso, en primer lugar, tener la oportunidad de ir a vivir dos años a Austin, Tejas, en Estados Unidos, un país que era muy distinto de los que conocía hasta entonces (Reino Unido, Francia, Portugal, Italia). Era una experiencia que me apetecía mucho y que consideraba que si no hacía de joven más adelante ya no haría.    

Además, fue una ocasión increíble para conocer de cerca de un ser humano tan extraordinario, que además ser un científico totalmente excepcional, era un hombre muy sencillo, muy asequible, austero, con un enorme sentido del humor, de risa sonora y exuberante, con inquietudes humanistas profundas y que inculcaba a sus alumnos la importancia de los valores (honestidad, humildad, trabajo duro, servicio, etc.).

Ya desde el plano de vista más profesional fue un auténtico honor y privilegio poder trabajar directamente con esta figura principal e imprescindible en el surgimiento y florecimiento de la Química y Física del Estado Sólido y Materiales, punto de encuentro entre la Química, la Física y la Ingeniería que tantas contribuciones destacadas hizo a lo largo de su dilata y fructífera carrera. Por ejemplo, entre sus aportaciones experimentales destacan el desarrollo de las primeras memorias magnéticas basadas en ferritas, materiales para tecnologías basadas en energía alternativas (baterías de litio, electrodos catalíticos, pilas de combustible, etc.), estudios a alta presión, superconductores de alta temperatura, materiales magnetorresitivos, etc. Y entre las teóricas destacan sus contribuciones al establecimiento de principios básicos de Química y Física del Estado Sólido, tales como estructura de bandas de compuestos oxídicos, semiconductores y metálicos, mecanismos de superintercambio magnético (reglas de superintercambio Goodenough-Kanamori), transiciones electrones localizados-electrones itinerantes. 

Finalmente consiguió el Premio Nobel de Química, años más tarde, a sus 97 años por sus contribuciones al desarrollo de las baterías de litio, pero igualmente lo habría podido obtener (y en Física o en Química) por muchas de sus otras aportaciones. 

Con él trabajé en el tema de propiedades eléctricas, magnéticas y estructura electrónica de perosvkitas de cobalto, lo que supuso tener que recorrer todas las etapas importantes en el desarrollo de sólidos (desde la síntesis de materiales, pasando por su caracterización y estudio de propiedades mediante distintas técnicas experimentales , y que en mi caso tuve que aprender  (magnetometría d.c. en función de la temperatura y del campo magnético, resistividad eléctrica y efecto Seebeck en función de la temperatura) para poder llegar a establecer correlaciones: estructura cristalina -propiedades  y estructura electrónica -propiedades. Y juntos, y como autores únicos, publicamos dos artículos que recogían los aspectos más destacados de estas investigaciones en la revista “Journal of Solid State Chemistry”, la que él consideraba de referencia en el campo por la calidad de los trabajos que allí se publicaban totalmente ajeno a si la revista en sí tenía o no un elevado índice de impacto… Que realmente sí lo tuvo como queda reflejado en el número muy elevado de veces que han sido citados estos dos artículos en nuestro campo por otros investigadores (en más de 500 publicaciones, uno de ellos, y   el otro en más de 750). 

Y de forma global, el trabajar con él influyó mucho en mi planteamiento y aproximación a los sólidos, de una forma mucho más integrada e interdisciplinar y guio en gran medida mis intereses investigadores posteriores. 

  Incluso mis pasos en mi vuelta a España donde, animada entre otros por él, asumí el reto de introducir, empezando desde cero, una nueva línea de trabajo, docente e investigador, dedicada a la Química del Estado Sólido y Materiales en una universidad periférica y por entonces recién creada, la Universidad de A Coruña, en mi tierra, y en la que sigo actualmente. Aquí comenzaría mi andadura como Ayudante de Universidad, para lo que tuve que renunciar a la plaza de Ayudante de Escuela Universitaria que tenía por entonces en la Universidad Complutense de Madrid.  

En este sentido aún recuerdo su consejo que decía algo así como: “No hay que ir a trabajar a centros atraídos sólo por el prestigio de estos, sino que hay que ir a centros para prestigiarlos con nuestra presencia y buen hacer en ellos”. También de las largas conversaciones que manteníamos todas las semanas recuerdo su insistencia en recordarme la necesidad de “sembrar mucho y tener paciencia para esperar a ver cómo crecen los frutos”, consejo que sin duda me fue de gran ayuda en todas las etapas que tuve que recorrer hasta conseguir consolidar un grupo de investigación y mi carrera profesional, que sin duda se benefició a largo plazo del hecho de haber sido discípula suya.

¿Cuáles son los mayores retos para aplicar materiales híbridos calóricos en refrigeración ecológica?   

Para poner esta pregunta en contexto conviene indicar antes de nada cómo y qué tipo de refrigerantes estamos utilizando para enfriar alimentos, bebidas, medicinas, vacunas, equipos electrónicos, climatizar locales comerciales, viviendas, vehículos, etc. y qué problemáticas presentan.  Así como explicar en qué consiste nuestra propuesta. 

 Actualmente los fluidos refrigerantes son el elemento clave de los sistemas de refrigeración, que mayormente están basados en ciclos de compresión/descompresión, en los que se aprovechan sus transiciones líquido-gas para generar el efecto térmico, procesos que además no son demasiado eficientes.   

El problema es que la mayoría de estos gases o bien son inflamables (hidrocarburos, HCs), corrosivos y/o tóxicos (amoníaco, NH3,);  o son gases de efecto invernadero (tales como los hidroclorofluorocarburos, HCFCs, e hidrofluorocarburos, HFCs) con  potenciales de calentamiento global (GWP) cientos o miles de veces mayores que el CO2, y que regulaciones legislativas, lógicamente,  cada vez más restrictivas, (entre ellas el acuerdo de Kigali y el Reglamento sobre gases fluorados -Reglamento de la UE n.º 517/2014)  instan a eliminar en su mayor parte de aquí a  2030. Por cierto, que la energía que utilizamos para enfriar ya supone más del 20% del consumo eléctrico mundial y contribuyen a más del 8% de la emisión de gases de efecto invernadero, esperándose además un importante incremento en las próximas décadas a la vista del calentamiento global y a la mejora, en general, de la calidad de vida de los ciudadanos. 

Además, y aunque es relativamente menos conocido, son estos mismos gases y una tecnología similar (aunque utilizada a la inversa) en la que se basan las bombas de calor, que son una de las alternativas que más se promocionan hoy en día para sustituir a los sistemas actuales de calefacción, que suponen más del 50% de la energía final consumida en el mundo y que, además contribuyen al 40 % de las emisiones de CO2. 

Por ello, urge desarrollar refrigerantes y sistemas de refrigeración/calefacción más eficientes y respetuosos con el medioambiente.  

En nuestra propuesta dichos sistemas de refrigeración utilizan refrigerantes sólidos (en vez de gaseosos) a los que les pedimos, como a los primeros, que experimenten grandes cambios térmicos cuando se les aplique presión. ¿y por qué refrigerantes sólidos? porque no escapan a la atmósfera y, por tanto, eliminan las emisiones directas de gases de efecto invernadero, son más fáciles de transportar, manipular, recuperar y reutilizar; y se busca que no sean ni tóxicos ni inflamables, Además se espera que los dispositivos basados en ellos tengan una mayor eficiencia energética.  

La dificultad estriba en que la mayoría de los sólidos no son muy sensibles a la presión y por lo tanto en general es difícil que muestren la respuesta térmica deseada, llamada baro calórica, a no ser que se apliquen grandes presiones, lo que haría inviable su aplicación. En nuestro caso buscamos dicha respuesta entre miembros de una familia emergente de compuestos llamados híbridos orgánico- inorgánicos que combinan en su estructura cristalina fragmentos de las dos naturalezas, totalmente integradas con los que logramos avances muy relevantes, entre ellos y fundamentalmente rebajar las presiones de trabajo necesarias para que aparezcan a los efectos térmicos por debajo de 100 bar (con anterioridad el límite estaba por arriba de 1000 bar), aunque en los materiales baro calóricas de esta primera generación  la respuesta térmica no era aún competitiva con la de los gases refrigerantes.  

Y más recientemente fuimos capaces de desarrollar una nueva generación de refrigerantes sólidos muy superior a las anterior basada en un tipo especial de híbridos orgánico-inorgánicos conocidos como redes metal orgánicas, abreviadamente MOFs , que a diferencia de los precedentes son muy porosos gracias a una estructura cristalina con grandes cavidades, Con dos de estos materiales, demostramos que es posible alcanzar efectos térmicos tan elevados como los que proporcionan los gases refrigerantes cuando se les aplica un gas presurizado , como el CO2, que penetra a través de sus poros, que su vez se abren en un cambio estructural simultáneo y cooperativo , que se llama de “respiración”, porque recuerda al funcionamiento de los pulmones expandiéndose y contrayéndose en los procesos de inhalación y exhalación, lo que favorece el proceso térmico global que es muy grande y que bautizamos como “respiro-calórico”.  

A pesar de los avances conseguidos quedan retos importantes pendientes antes de su posible implementación en dispositivos comerciales, desafíos en los que estamos /hemos estado trabajando dentro de dos proyectos de Prueba de Concepto (uno del Ministerio de Ciencia e Innovación, que acaba de terminar, y del Programa Ignicia de la Xunta de Galicia), entre ellos: 

  • Conseguir producir grandes cantidades de estos sólidos, lo que se conoce como “escalar” su obtención, es decir, pasar de cantidades de laboratorio a cantidades muy elevadas, como las que se necesitarían en aplicaciones reales. 
  • Conseguir aumentar la conductividad térmica de estos materiales para acelerar la transferencia de calor con los alrededores. 
  • Conseguir implementar estos sólidos en dispositivos, que hay que diseñar y luego construir ad hoc para las distintas aplicaciones para lo que se empieza con prototipos relativamente pequeños, que a su vez se van escalando. 
  • Encontrar empresas interesadas en dicha tecnología en su grado de desarrollo actual, porque muchas prefieren esperar a que esté más avanzada antes de invertir en ella.

¿Cómo ve la transición de la investigación básica a patentes y aplicaciones industriales? 

El recorrido desde investigación básica hasta aplicaciones industriales lo considero un reto muy ambicioso, complejo y apasionante, pero con dificultades enormes en el camino que con mucha frecuencia impiden llegar a buen puerto.  

El primer paso de realizar la protección intelectual, de presentar una patente, es el único que es relativamente sencillo, en cierta manera y una vez que se domina el lenguaje de patentes, a veces menos complicado que escribir un artículo de investigación. 

El problema es que ello implica una no divulgación de resultados, un secretismo que puede interferir y sobre todo retrasar la publicación de trabajos científicos, necesarios para seguir aumentando el currículum de las personas implicadas, y que se pueden sentir “perjudicadas” en relación con otros compañeros que siguen publicando durante ese tiempo. 

Surge, además, esa contradicción, en sí misma, de luchar por avanzar en el conocimiento, en abierto, frente a patentar y “guardar” las ideas que pueden ser susceptibles de explotación comercial, lo que llevado al extremo pueden obstaculizar grandemente el necesario avance en un campo de investigación dado.

 

En cualquier caso, una vez presentada la patente empieza una parte bastante más compleja de intentar encontrar empresas interesadas en “comprarla” o “alquilarla”, tarea en la que las universidades pequeñas juegan en condiciones bastante más precarias que las grandes, y para la que también es necesario disponer de apoyo económico para poder ir haciendo frente a los gastos de ir extendiendo la patente a distintos países, y a mantenerla en ellos pagando por ello año tras año. 

Y en ese camino de intentar transferir,  de tratar de encontrar financiación- inversores interesados en la patente, que muchas veces necesita aún de un mayor desarrollo, una dificultad muy importante es que en general los investigadores , en general, y los profesores universitarios, en particular, no solemos tener una formación suficiente en el ámbito empresarial, jurídico, etc. ni esa mentalidad mercantil  lo que supone otra enorme barrera  para entender cada negociación, cada acción y decisión que hay que ir tomando , actividades a la que hay que dedicar una enorme cantidad de tiempo, del que muchas veces no disponemos, abrumados ya por nuestras tareas investigadoras, docentes e incluso administrativas. Ni tenemos suficientes conocimientos, en general, ni experiencia previa a la hora de embarcarnos en la creación de “spin-offs”  , que en teoría tanto se promueven en la actualidad.

Y sin olvidar que los desarrollos de nuevas tecnologías son ya por sí mismos procesos muy complejos desde un punto de vista puramente científico-tecnológico, de forma que en muchas ocasiones requieren de varios años de trabajo hasta estar suficientemente maduras, lo que a su vez implica que muchas no consigan sobrevivir y se pierdan.

Por ello digo que llegar a dar el salto desde ciencia básica a una aplicación industrial es un largo y tortuoso camino. Pero que en algunos casos está claro que en algún momento de nuestra carrera científica hay que intentar recorrer, como en nuestra situación actual de tratar de conseguir desarrollar e implementar nuestros refrigerantes sólidos en dispositivos que puedan ser objeto de comercialización para sistemas de refrigeración/calefacción más sostenibles y eficientes.