Lavoro nel reparto dedicato al controllo qualità di un'azienda alimentare. La fotonica è uno strumento ideale per il nostro lavoro, perché ci permette di fare le nostre analisi in modo non invasivo, senza danneggiare i prodotti. Utilizziamo sistemi fotonici per processi molto diversi, dal controllo della forma e del colore di frutta e verdura, alla misurazione della quantità di ossigeno all'interno delle confezioni per assicurarci che il cibo all'interno non vada a male prima del tempo. Alcuni dei nostri fornitori utilizzano anche la luce per monitorare le colture e ottimizzare i raccolti.

Quest'anno ho iniziato il master in Fotonica a Barcellona. In una delle materie, ho scoperto che la fotonica ha molto a che fare con l'altra mia passione: i droni. Se riempiamo questi piccoli aerei con sensori fotonici, possiamo ottenere preziose informazioni su luoghi che sarebbero difficili da raggiungere. Ciò rende i droni non solo giocattoli divertenti, ma strumenti importanti per lo studio dell'ambiente, la ricerca di giacimenti di petrolio, gas o minerali, il monitoraggio di aree di disastri naturali o coltivazioni.

Sono un’insegnante di fisica delle scuole superiori e per motivare i miei studenti cerco sempre di collegare i concetti che spiego con le cose della vita di tutti i giorni.

La pandemia di Sars-CoV-2 mi ha reso facile spiegare la radiazione infrarossa, poiché in molti luoghi troviamo dispositivi che misurano la temperatura in modo rapido e a distanza. Questi termometri sono sensori di fotoni che catturano la radiazione infrarossa emessa dal nostro corpo. La luce ultravioletta UVC invece può essere utile per disinfettare, perché può distruggere eventuali agenti patogeni.

La diversità è un elemento chiave per trovare soluzioni creative e originali ai problemi: ecco perché la diversità è un bene importante per un centro di ricerca scientifica. All'ICFO ci sono persone di più di 60 nazionalità con formazione diversa (ci sono persone che hanno studiato fisica, chimica, ingegneria, biologia, neuroscienze, matematica, informatica, ...): con questa miscela di culture, lingue ed esperienze è più facile creare un ambiente aperto e tollerante in cui le nuove idee possano prosperare e crescere.

Durante la prima grande ondata della pandemia COVID-19, un gruppo dell’ICFO ha lavorato intensamente con una squadra di medici dell’ospedale Parc Tauli di Barcellona per testare una nuova idea: valutare le disfunzioni microvascolari nei pazienti COVID-19 con dispositivi fotonici.

Questa potrebbe essere un'opzione a basso costo e non invasiva per i pazienti e di facile utilizzo per gli operatori sanitari per aiutare a stabilire il miglior trattamento durante le diverse fasi di COVID-19 e aiutare a personalizzare i trattamenti. Il progetto si è diffuso in diversi paesi del mondo ed è stato persino selezionato per essere uno dei 23 progetti scientifici finanziati dall'Unione Europea alla fine dell'estate del 2020 per affrontare la pandemia.

(Foto: scienziati dell'ICFO testano l'attrezzatura prima di inviarla agli ospedali)

Un fascio di fotoni ben focalizzato può intrappolare oggetti e spostarli in modo delicato e preciso: non si tratta di fantascienza, ma di una tecnica fotonica estremamente utile e versatile che è valsa al suo inventore il Premio Nobel.

Le pinzette ottiche si possono trovare in vari laboratori dell’ICFO in diversi ambiti di applicazione: ad esempio, vengono utilizzate per intrappolare gli atomi al fine di comprenderne meglio le proprietà, per misurare la mobilità e l'elasticità di alcune cellule o per studiare piccoli oggetti al confine tra fisica quantistica e classica.

(Foto: pinzette ottiche in uno dei laboratori ICFO)

I piccoli cambiamenti che la luce subisce quando attraversa  materiali diversi possono aiutarci a misurare con alta precisione molte caratteristiche del mondo che ci circonda, come la distanza e la temperatura.

All’ICFO lavoriamo per ottenere sensori molto resistenti per misurare temperatura e campi elettrici in condizioni estreme, come per esempio un incendio.

Indaghiamo anche come costruire sensori ultrasensibili grazie alle proprietà della fisica quantistica, come una bilancia in grado di rilevare la presenza di un solo atomo con nanotubi di carbonio o atomi freddi in grado di misurare i minuscoli campi magnetici generati dal nostro cervello.

(Foto: prototipo di un sensore di campo magnetico quantistico ultrasensibile)

La tecnologia e la scienza hanno sempre fatto parte della nostra vita e tale influenza cresce nel tempo. È positivo tutto ciò? C'è una parte della popolazione che non si fida dei risultati scientifici e rifiuta i progressi tecnologici: cosa ne pensi della loro posizione?

Le conferenze sono l'occasione perfetta per gli scienziati per condividere il loro lavoro con colleghi in tutto il mondo, scambiare idee e stabilire nuove collaborazioni.

Negli ultimi anni, l'emergenza climatica ha iniziato ad aprire il dibattito sull'opportunità di ridurre i viaggi a favore di eventi virtuali, che non consentono di socializzare e legare in modo naturale come in una conferenza in persona.

La pandemia del 2020 ha accelerato questo dibattito: le riunioni scientifiche dovrebbero essere in persona o virtuali?

La pandemia scoppiata nel 2020 ci ha insegnato che la salute pubblica è un settore importante che interessa molti più aspetti della società. Un minuscolo virus può influenzare la vita di milioni di persone in tutti i suoi aspetti, non solo per quanto riguarda la salute, ma anche l’economia, la struttura industriale, il mercato del lavoro …

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono migliorare la salute delle persone.

Viviamo nell’era dell’informazione. Sempre più aziende e istituzioni raccolgono e analizzano grandi quantità di dati per migliorare processi industriali e servizi per la popolazione. Inoltre, le tecnologie digitali sono essenziali per comunicare tra di noi, sia per lavoro che per divertimento. Se i sistemi di informazione subiscono un cedimento, ciò ha ripercussioni anche sulle strutture strategiche come le reti energetiche, il controllo del traffico aereo, gli ospedali, i governi, ecc. Pertanto, garantire la sicurezza per un trasferimento di dati rapido e massiccio è di fondamentale importanza per una società digitalizzata come la nostra.

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono migliorare la raccolta, l’analisi, la trasmissione e la sicurezza dei dati.

Siamo nel mezzo di un’emergenza climatica: per risolverla abbiamo bisogno di nuove politiche ambientali e dell’impegno della società nel suo insieme. La scienza e la tecnologia possono accelerare il cambio di paradigma di cui abbiamo bisogno per salvare il pianeta con scoperte e strumenti innovativi. Se non facciamo nulla adesso, la Terra sarà inabitabile e insostenibile, ma siamo ancora in tempo.

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono aiutarci a prenderci cura del nostro pianeta.

La fotonica è ovunque e ha un impatto positivo su molti aspetti diversi della nostra vita. A volte, una stessa tecnologia (come il laser) può migliorare la salute, l’informazione e la cura dell’ambiente allo stesso tempo. Ci sono molti importanti problemi globali ed è difficile stabilire una priorità, soprattutto perché sono interconnessi.

Ecco perché è importante non concentrare i nostri sforzi su un unico campo di applicazione: è meglio diversificare i nostri sforzi per avere maggiori possibilità di successo.