Entrevista amb el Mario Lanza, investigador en nanoelectrònica i professor a la Universitat de Soochow (Xina)

“L’EUSS té una cosa que no tenen altres universitats a Espanya: la vessant humana”.

Obrim una nova secció, l’#OPENCIRCUIT Alumni Experiences, en què coneixerem el recorregut professional d’exalumnes de l’EUSS. La inaugurem amb el Mario Lanza, graduat l’any 2004 en Enginyeria electrònica, qui lidera un grup de recerca en el camp de la nanoelectrònica i els materials bidimensionals a la prestigiosa Universitat de Soochow, a la Xina.

El Mario va viure de molt a prop l’esclat de la pandèmia de Covid-19 al país asiàtic. Va poder tornar a Espanya abans del confinament, i hem parlat amb ell via Skype de les seves investigacions actuals, de la vida a la Xina i dels seus records com a alumne de l’EUSS.

Sobre el treball a la Xina

Respecte al creixement econòmic i l’aposta per la recerca, el Mario Lanza explica que “ara mateix, la Xina està en una etapa de desenvolupament molt agressiu. Hi ha moltes oportunitats per a la gent que treballa en el meu camp. Tinc accés a totes les màquines de recerca nanoelectrònica gratis, no haig de pagar res dels meus projectes. A més, l’estat ens dóna molts diners per fer recerca”.

Referint-se al caràcter de la població xinesa, afegeix: “A la Xina tot és positiu. La gent té una energia per sortir del país, per obrir empreses, per aplicar posicions…. Hi ha unes ganes brutals de fer coses”.

Records dels estudis a l’EUSS

El Mario té un molt bon record dels estudis a l’EUSS. “Tota l’educació que vaig rebre primer als Salesians de Sarrià, i després a l’Escola Universitària Salesiana, va ser una base molt sòlida per tot el que ha vingut després. Els exàmens que vaig fer a l’EUSS eren els més difícils que he fet en la meva vida”.

Però no només destaca l’alt nivell dels estudis: “L’EUSS té una cosa que no tenen altres universitats a Espanya: la vessant humana. La forma d’interaccionar amb la gent a mi m’ha obert moltes portes, perquè a la ciència no tot és publicar articles. Les posicions en comitès científics, de revistes, les invitacions…. Això és un treball de networking i de social skills molt gran, has de saber parlar amb la gent. Si ets un científic una miqueta arrogant, mai et convidaran enlloc”.

L’arribada a la universitat de Soochow

Un dels seus èxits com a docent i científic és haver contribuït al creixement del centre on treballa. “La universitat on jo vaig anar, a Soochow, no era bona quan jo vaig arribar-hi, el 2013. A tots els rànquings d’universitats apareixia entre la 400 i la 500 del món; ara mateix, però, en alguns rànquings ens trobem entre les 30 primeres. Hem sabut progressar”.

Sobre la publicació d’articles científics

“S’ha de ser una miqueta incrèdul en la ciència. Es publiquen molts treballs que no són gaire fiables”, afirma. El motiu és que hi ha científics que “fan un experiment un cop, i el publiquen com que sempre sortirà així; però a la nanociència les variabilitats són molt grans, i a vegades repeteixes un experiment i no surt. M’interessa repetir-ho tot i, de fet, aquesta és la característica principal dels meus articles, que tenen moltes dades”.

Què estudia el grup de recerca del Mario Lanza?

“El nostre grup és pioner a ajuntar dos camps diferents. Hi ha un camp molt interessant des de fa uns 15 anys, el dels materials bidimensionals, com el grafè. Dintre de tots els materials existents, jo m’he especialitzat en els dielèctrics, els aïllants de l’electricitat. Amb aquests materials, investigo les seves propietats per fer memòries electròniques”, explica.

I quines aplicacions pràctiques se li poden trobar a aquesta mena d’investigacions?

“A la Xina, com que el govern hi aboca molts diners, vol aplicacions per al benefici de la societat, de manera que el que estem fent ara és intentar aconseguir les memòries que fèiem amb materials i estructures tradicionals, tridimensionals, amb materials bidimensionals. Vam ser el primer grup que va aconseguir memòries bidimensionals robustes. Recentment, a aquest tipus de memòria nova, anomenada memristor, se li ha descobert una nova aplicació en el camp de la intel·ligència artificial, que és la capacitat de fer xarxes neuronals artificials. Això significa que, si ja teníem el suport de la indústria a través dels materials bidimensionals, ara hi hem d’afegir el de la indústria de la intel·ligència artificial. A més, a la Xina, això és una obsessió. Amb la qual cosa, això ha propulsat que rebem més diners i, sobretot, que les revistes ens vulguin publicar”.

Les revistes científiques són el mitjà principal per difondre els resultats de les investigacions i els avenços que suposen, però “tenen una línia editorial. Llavors, si tu no hi entres, pots ser el millor del món en el teu camp, però no et publicaran res”.

La nanociència en el camp de la salut

El Mario Lanza no té cap dubte del potencial de la nanociència com a eina per combatre pandèmies com la que estem patint. “Nosaltres fem processament de dades. I quan tens moltes dades, pots predir epidèmies, patrons…. És un camp de la ciència que pot ajudar sí o sí”.

La marxa a la Xina i la ciència a casa nostra

El balanç de l’aventura xinesa és immillorable: “La Xina és la terra de les oportunitats. M’alegro molt d’haver fet aquest pas d’anar-me’n allà”. El Mario, però, considera que a casa nostra també existeix un gran potencial per al desenvolupament científic. “Si hi ha diners i hi ha un bon lideratge, els investigadors espanyols es poden posar molt a dalt en els rànquings”, assegura. “De fet, en el camp dels materials bidimensionals, Espanya està molt ben posicionada”, conclou.

Mario Lanza, #AlumniEUSS, seleccionat professor distingit per la Societat de Dispositius Electrònics dels Estats Units

El 25 i 26 de maig de 2019, el professor Mario Lanza va assistir a la reunió del Consell de Govern de l’EDS que es va celebrar a la ciutat de Tarragona, com a nou membre d’aquest selecte grup. Allà va tenir l’oportunitat de coincidir amb experts de primer nivell en el camp dels dispositius electrònics, com el professor Hiroshi Iwai, expert en miniaturització de components electrònics, o el Dr. Meyya Meyyappan, director científic a la NASA. El professor Lanza va ser convidat per donar la seva visió sobre el futur dels dispositius electrònics basats en materials bidimensionals, així com per assessorar-los sobre el desenvolupament de les publicacions i la comunicació del IEEE a Àsia.

El professor Mario Lanza, antic alumne de l’Escola Universitària Salesiana de Sarrià (EUSS) i actualment professor titular a la Universitat de Soochow (Xina), ha estat recentment seleccionat com a Professor Distingit per la Societat de Dispositius Electrònics (EDS, per les seves sigles en anglès) dels Estats Units. Aquesta societat pertany al prestigiós Institut d’Enginyers Elèctrics i Electrònics (IEEE). El professor Lanza, que a més és l’investigador més jove en rebre aquesta distinció, va ser seleccionat per “contribucions extraordinàries en l’àmbit dels dispositius electrònics basats en materials bidimensionals”. Podeu consultar la llista completa de professors distingits.

Amb aquest reconeixement, el professor Lanza entra a l’elit dels científics que impulsen la investigació en dispositius electrònics fets de materials bidimensionals, i el seu grup de recerca es converteix en un referent en aquest camp de recerca tan competitiu. Podeu consultar més informació actualitzada sobre el seu grup de recerca a LanzaLab.

Un equip de recerca xinès liderat per l’Alumni Mario Lanza desenvolupa connexions neuronals electròniques

El Dr. Mario Lanza, Alumni EUSS, va finalitzar els seus estudis d’ETI Electrònica l’any 2004. És expert en nanotecnologia i guanyador del prestigiós premi Young 1000 Talent. A més, és professor associat a la Universitat de Soochow (Xina), on és el líder d’un grup de recerca en el camp de la nanotecnologia. La seva investigació actual se centra en la fabricació de memòries electròniques capaces d’emmagatzemar grans quantitats d’informació. Anteriorment, ha desenvolupat la seva activitat professional centrada en aquest àmbit al voltant del món, amb una trajectòria professional molt enriquidora. El passat 1 de setembre es va publicar una notícia sobre la seva feina al web del 3/24, on es detalla el desenvolupament de les connexions neuronals electròniques.

 

Un equip de recerca xinès liderat per l’ #AlumniEUSS Mario Lanza, desenvolupa connexions neuronals electròniques

El Dr. Mario Lanza, alumni EUSS, va finalitzar els seus estudis d’ETI Electrònica l’any 2004. És expert en nanotecnologia i guanyador del prestigiós premi Young 1000 Talent.

És professor associat a la Universitat de Soochow (Xina) on és el líder d’un grup de recerca en el camp de la nanotecnologia. La seva investigació actual se centra en la fabricació de memòries electròniques capaces d’emmagatzemar grans quantitats d’informació. Anteriorment, ha desenvolupat la seva activitat professional centrada en aquest àmbit al voltant del món. Trajectòria professional.

El passat dia 1 de setembre es va publicar la notícia a la web del 3/24 on es detalla el desenvolupament de les connexions neuronals electròniques.

Mario Lanza, Alumni i investigador a la Xina: “El futur de la nanoelectrònica són les computadores neuromòrfiques”

El Mario Lanza és Alumni de l’EUSS i doctor en Electrònica. Actualment lidera un equip de 20 investigadors a la Soochow University de la Xina. És expert en nanotecnologia i guanyador del prestigiós premi Young 1000 Talent. La seva investigació actual se centra en la fabricació de memòries electròniques capaces d’emmagatzemar grans quantitats d’informació. En aquesta entrevista, conversem amb ell sobre el present i el futur de la nanotecnologia, aplicat tant a l’electrònica com a altres camps, des de la seva experiència en el grup que lidera. 

Com ha evolucionat la teva trajectòria professional?

Vaig estudiar als Salesians de Sarrià. Primer vaig completar dos anys de formació professional i dos de batxillerat tecnològic. Després vaig començar a l’EUSS l’any 2000, on vaig estudiar Enginyeria Tècnica Industrial especialitat en Electrònica. Durant el 2004 vaig treballar en una empresa d’enginyeria a Sabadell com a becari, i va ser llavors quan em vaig adonar que amb una enginyeria tècnica no en tindria prou per arribar a on jo volia. Entre 2004 i 2006 vaig cursar una enginyeria superior en electrònica a la UAB. L’últim semestre el vaig fer a Alemanya, al Deggendorf institute of Technology amb col·laboració amb l’empresa Infineon Technologies.

Després d’això, vaig fer el Màster en Micro i Nanotecnologia a la UAB i vaig començar el doctorat a la mateixa universitat. Em van donar la beca de La Caixa per marxar a Alemanya com a estudiant de doctorat d’intercanvi durant tot el 2008, i vaig apostar pel mateix centre on ja vaig estar l’any 2006. Vaig continuar la meva tesi doctoral mig any a la Universitat de Manchester a través d’una beca del Ministeri. Aleshores vaig demanar més beques per estudiar fora d’arreu del món i vaig acabar amb dues ofertes: una per quedar-me a Manchester guanyant 3.000 euros al mes i l’altra per anar a la Xina per 300. Vaig triar la segona, anar a la Peking University, perquè hi havia una màquina com la que faig servir per als meus experiments a Alemanya, i vaig anar allà amb les meves mostres.

Vas apostar per poder fer els experiments que t’interessaven per davant dels diners.

Sí. A més, des que vaig posar el peu a la Xina al 2009, ja no he tornat. Després del doctorat, em van dir de fer el post-doctorat també allà. Però sí que vaig tenir un parèntesi d’un any i mig en què vaig anar a la Universitat de Stanford amb la beca Marie Curie. Vaig tornar a la Xina el 2013, a la Soochow University, com a professor titular fins al 2017 i com a catedràtic des de llavors. Des del 2013 hem anat creixent i ara mateix al meu grup d’investigació som 20 investigadors, contant estudiants de màster, de doctorat, post-docs i estudiants visitants d’intercanvi.

En aquest període el govern Xinès em va concedir el premi Young 1000 Talent, que et dóna un finançament de tres milions de iuans. Això vindrien a ser uns 450.000 euros, però contant que a la Xina els costos de materials i producció són molt més baixos, donen per molt més. També sóc editor d’algunes revistes científiques (com la Nature Scientific Reports) i miro de participar activament en comitès internacionals de conferències de l’IEEE.

Per què creus que ha estat rellevant estudiar a l’EUSS per a la teva carrera?

Vaig aprendre molt de les pràctiques, especialment les de laboratori. Van ser de les més difícils que he fet mai, però em van generar una base tan sòlida en l’àmbit professional que després tot ha estat més fàcil. De fet, he après habilitats que després he aplicat amb els estudiants del meu grup de recerca. Per fer els nostres experiments, una de les característiques que tenim és que ajuntem dues màquines i aconseguim mesurar coses que ningú més mesura. Això és molt similar al que fèiem als laboratoris de l’EUSS, a base de fer connexions amb cables i sincronitzar equip.A més, és un dels lemes de l’EUSS: aprendre fent. Al meu grup de recerca deixo que els alumnes intentin sortir sols dels problemes a base de proves.

Quins experiments esteu duent a terme en el teu grup d’investigació?

Ens hem especialitzat en una eina que es diu conductive atomic force microscope. En el meu grup, doncs, analitzem materials aïllants de gruixos d’entre 0,3 i 10 nanòmetres. En la majoria de components electrònics, l’element més important de base és el semiconductor, però on els dispositius fallen més és per l’aïllant. Nosaltres investiguem aïllants aplicant camps elèctrics, i mirem quan es trenquen i com. La diferència que tenim amb altres grups de recerca que també analitzen aquests elements és que nosaltres ho fem amb aquesta màquina, que aplica el camp elèctric en una àrea molt petita. D’aquesta manera, és molt localitzat i gràcies a això podem trobar l’origen del problema. Som capaços de generar mapes de corrent i determinar en quin punt en concret falla el dispositiu, ja es poden mesurar tots els punts per separat.

Llavors es pot dir que us heu diferenciat gràcies a l’ús d’aquesta màquina?

Sí, de fet acabem d’editar el primer llibre en aquest camp per a l’editorial Wiley-VCH. Però també ens diferenciem perquè hem començat a estudiar nous materials aïllants que fins ara eren desconeguts. Tradicionalment, des dels 80 fins al 2002, com a aïllant s’ha fet servir el diòxid de silici. Cap a 2002-2005 es van introduir nous materials com el diòxid d’hafni i l’òxid d’alumini. Però, en el futur els dispositius electrònics estan fets de materials transparents i flexibles, i per tant els hem de començar a estudiar ja. Això és precisament el que estem fent en el meu grup. El material aïllant en el qual més hem profunditzat es diu hexagonal boron nitrate. M’atreviria a dir que som l’únic grup que ha analitzat a fons. Aquest material és molt interessant perquè té una estructura bidimensional a capes, i això li dota d’unes propietats especials. De fet, l’any 2010 hi va haver el boom del grafè, que es pensava que seria la solució, i el que va fer va ser evidenciar que el que continuava fallant era l’aïllant, per molt que innovessin en els conductors i semiconductors.

Com avançarà la nanotecnologia  en el teu àmbit d’estudi?

Hi ha dues idees en aquesta evolució de futur: la primera és fer els components més petits, el que es diu miniaturització; i la segona és donar propietats noves als dispositius. Introduir nous materials en els dispositius podria solucionar els dos problemes alhora.

Però no només treballem per introduir nous materials, també a vegades hem de crear nous dissenys de dispositius per tal d’assolir les prestacions requerides. Per exemple, ara mateix estem treballant en un nou tipus de memòries electròniques anomenades resistive switching memòries, que utilitzen un principi de funcionament basat en un aïllant que es pot trencar (elèctricament parlant) i es torna conductor, i també recuperar i tornar aïllant un altre cop. La transició metall/aïllant es pot utilitzar per simular els uns i zeros del codi binari, i per tant per emmagatzemar informació.

Com que no hi ha emmagatzematge de càrrega, la informació queda retinguda més temps. A més, fabricar una resistive switching memory és més econòmic i simple que fer un transistor, i les transicions d’un estat a l’altre requereixen menys energia i són més ràpides. En el meu grup d’investigació fem aquestes memòries noves amb materials bidimensionals i les analitzem a escala nanomètrica amb la màquina que vaig aprendre a fer servir a Alemanya.

A més d’emmagatzemar informació de forma més eficient, hi ha alguna aplicació nova, desconeguda i revolucionària relacionada amb la nanoelectrònica?

Ara mateix, Intel, IBM, Stanford i totes les grans empreses del Silicon Valley estan treballant en ordinadors neuromòrfics. Els nostres ordinadors actuals segueixen la lògica de von Neumann, és a dir, emmagatzemen dades i les processen de forma separada. Si tu jugues amb una computadora a escacs, la màquina farà milions de càlculs per segon, incloent-hi alguns que són inútils. És el que se’n diu “força bruta”. De fet, per fer una mateixa operació, una computadora consumeix molta més potència que un cervell humà. Les computadores neuromòrfiques en canvi intentaran simular el comportament del cervell humà, processant i emmagatzemant dades de forma conjunta, tal com fan neurones.

En quins àmbits més veurem evolucionar la nanotecnologia en els pròxims anys?

L’avenç en medicina serà també espectacular. No sóc d’aquest camp i no sé fins on es podrà arribar, però per exemple ara hi ha molts estudis sobre drug delivery, que es basa en una tècnica per la qual, per malalties complicades com el càncer, t’introdueixen el medicament combatiu a la sang i només s’entrega on fa falta, allà on hi ha el tumor. O introduir càmeres a dins del cos per localitzar problemes. I tot el que serien pròtesis amb nous materials o en el camp de la ceguera i la sordesa, entre altres.

Cap a on vols que evolucioni la teva carrera a partir d’ara?

És difícil de dir. Potser algun dia tornaria, perquè a Catalunya hi ha molts centres semiprivats on fan recerca potent, sobretot als centres de la xarxa Severo Ochoa, com l’ICN2, l’ICFO o l’ICIQ; en general tots aquests instituts que van ser creats a partir d’una iniciativa del conseller Mas-Colell. Però no tornaria per menys del que tinc a la Xina, ja que allà et proporcionen molts més recursos, el govern inverteix més, els sous són més baixos però el cost de vida també. Nosaltres allà podem fer molts experiments que potser aquí, en la majoria de centres, no podria. Per tot això, crec que en un futur pròxim em quedaré a la Xina uns anys més, i acabaré tornant però no a qualsevol preu.
Podeu escoltar les entrevistes que va oferir a RNE i Ràdio Sant Boi, així com llegir La Contra de La Vanguardia del dia 1 de març de 2018, de la qual va ser el protagonista.