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30 octubre 2018

El físico indio que dobló la luz

Historia | Grandes Personajes | Física | Investigación
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Muy poca gente tiene la suerte de vivir lo suficiente para ver cómo sus trabajos revolucionan el mundo. El físico indio Narinder Singh Kapany es una de esas personas afortunadas. En 1953 diseñó y fabricó un cable de vidrio capaz de transportar la luz, al que más tarde llamó fibra óptica; un invento que ha transformado nuestras vidas. Sin él no serían posibles Internet y las telecomunicaciones actuales, ni la instrumentación biomédica más puntera, ni un aprovechamiento eficiente de la energía solar. Con la fibra óptica este genio de la física —además de emprendedor e inventor— logró lo que sus profesores le habían dicho que era imposible: doblar la la luz.

Narinder Kapany empezó a interesarse por las aplicaciones tecnológicas de las teorías que estudiaba en Agra (India). Crédito: The Sikh Foundation

Narinder Kapany nació el 31 de octubre de 1926 en Moga (al norte de la India), en el seno de una familia acomodada sij. Allí estudió Física en la Universidad de Agra, a la vez que trabajaba en una fábrica de diseño y fabricación de instrumentos ópticos, donde empezó a interesarse por las aplicaciones tecnológicas de las teorías que estudiaba.

Tras licenciarse en 1952, se trasladó a Londres para cursar el doctorado en el Imperial College de Londres junto al prestigioso físico británico Harold Hopkins, investigador en el campo de la óptica. Kapany buscaba conseguir un sistema que permitiese usar la luz como medio de transmisión de información, recogiendo el testigo de célebres científicos anteriores. Uno fue el francés Claude Chappe, que el siglo XVIII desarrolló una especie de telégrafo óptico, considerado el primer intento de usar la luz como vehículo de intercambio de información: su idea fue enfrentar torres separadas por decenas de kilómetros que reflejaban con espejos mensajes codificados en forma de luz.

Un haz de luz a través de cables de vidrio

Casi un siglo antes, el irlandés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un chorro de agua. A partir de estas ideas previas, Kapany emprendió la tarea de desarrollar un material por el que la luz pudiese viajar adaptándose a su forma y curvatura. En 1953, durante los trabajos para su tesis, lo logró de forma incipiente.

En 1954 publicó su gran avance en la revista Nature, donde explicó cómo había lanzado un haz de luz a través de un conjunto de cables de vidrio de 75 centímetros de largo sin apenas perder señal en la transmisión. Aquellas fibras tenían un problema: la luz se disipaba y no lograba cubrir distancias mayores a 9 metros. Pero aun así, Kapany abrió el camino a que muchos otros investigadores trabajasen en ese campo, perfeccionando su invento, que más tarde él mismo bautizó como “fibra óptica” en un artículo en la revista Scientific American.

La fibra óptica es uno de los materiales más usados en las telecomunicaciones por su ligereza, flexibilidad y resistencia. Crédito: Annatsach

La fibra óptica es un filamento de vidrio muy largo y flexible con un grosor que es solo el doble que el de un cabello humano. A través de ese finísimo cable pueden viajar señales de luz láser codificadas que al llegar a su destino se descifran, reconstruyendo un mensaje. En general estas fibras se reúnen en haces más anchos rodeados por una cubierta plástica. En la actualidad es uno de los materiales más usados en las telecomunicaciones por su ligereza, flexibilidad, resistencia y por lo económica que es la materia prima a partir de la que se producen, la arena.

Una revolución en las telecomunicaciones

Kapany había sentado las bases para una auténtica revolución en el mundo de las telecomunicaciones. Tras conseguir su doctorado en 1955, continuó su carrera en Estados Unidos, donde ha vivido desde entonces. La explosión de investigaciones relacionadas con la fibra óptica, llevaron a Kapany a publicar en 1967 el libro Fibras Ópticas. Principios y aplicaciones, una referencia mundial en el campo de la óptica. Las aplicaciones de su invento se multiplicaron y en 1977 se produjo la primera conexión telefónica por fibra óptica.

Con las aportaciones de otros científicos, los cables de vidrio de Kapany evolucionaron hasta poder transportar un enorme flujo de datos a gran velocidad y a lo largo de enormes distancias: hoy en día el 95% del tráfico de Internet viaja a través de gruesos cables submarinos, compuestos por infinidad de fibras ópticas. Pero la fibra óptica ha transformado también otras disciplinas. En medicina permitieron el desarrollo de laringoscopios, broncoscopios o laparoscopios con los que explorar el interior del cuerpo humano. También se utiliza en sensores para medir la tensión, la temperatura o la presión. Y una de sus últimas y variadas aplicaciones facilita captar energía solar con un alto rendimiento.

Narinder Kapany formó parte del Consejo Nacional de Inventores en Estados Unidos, una junta asesora del Departamento de Comercio, compuesta por científicos e ingenieros destacados. Crédito: National Institute of Standards and Technology

Kapany, considerado el padre de la fibra óptica, dedicó buena parte de su carrera a la docencia en la Universidad de California y en la de Stanford. Autor de numerosas patentes y artículos científicos, ha sido ha fundado varias empresas enfocada a la transferencia tecnológica de esos conocimientos.

Fiel a sus orígenes, ha sido un destacado promotor en EEUU del sijismo, una religión monoteísta cuyos practicantes varones se reconocen fácilmente por cubrir siempre con un turbante su pelo, que nunca cortan. En 1967 Kapany creó la Sikh Foundation y también atesora una importante colección personal de arte sij.

La revista Fortune reconoció en 1999 a Kapany como uno de los siete héroes anónimos en su especial Hombres de negocios del siglo XX. Otros reconocimientos le han llegado de la British Royal Academy of Engineering, de la Optical Society of America y de la American Association for the Advancement of Science. Por su longevidad y por la trascendencia de sus trabajos aún podría ser galardonado con el Nobel de Física, pero ese tren pasó definitivamente para Narinder Kapany en 2009, cuando la Academia Sueca premió a Charles Kuen Kao “por sus revolucionarios logros relacionados con la transmisión de luz en fibras para la comunicación óptica”. Esta vez el premio no fue para el científico que abrió el camino, sino para el que llegó primero a la meta.

Bibiana García Visos

@dabelbi

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