Ho dovuto portare gli occhiali fin da piccolo. Da bambino invidiavo i miei amici che potevano fare sport e andare in piscina senza avere problemi di vista. Due anni fa, ho potuto sottopormi a un intervento chirurgico agli occhi per ridurre la miopia e finalmente posso vedere il mondo direttamente e non attraverso i miei occhiali! E tutto grazie ai fotoni di un laser ultra preciso che ha permesso al chirurgo di incidere i miei occhi con il minimo rischio.

Qualche settimana fa ho ottenuto il lavoro dei miei sogni: lavoro in un maker space, dove posso armeggiare con tutte le macchine che hanno. Adoro le strutture flessibili che si possono ottenere tagliando il legno: senza la precisione dei laser, non sarebbero così facili da fare! Sono affascinata anche dalla nuova stampante 3D: grazie al suo laser, riusciamo a riprodurre velocemente le parti in plastica che i produttori dall'altra parte del mondo hanno progettato. È quasi come il teletrasporto dei film di fantascienza!

Qualche giorno fa, ho visto mia figlia di due anni che cercava (senza successo) di far scorrere la pagina di un giornale con il dito. Per una persona come lei, nata in un mondo dove ci sono schermi tattili ovunque, anche sul frigo, è naturale pensare di poter interagire con qualsiasi superficie o parola scritta. Ciò non sarebbe possibile se negli ultimi anni gli schermi tattili non fossero migliorati così tanto, guadagnando in definizione e funzionalità. Chi avrebbe potuto immaginare di poter interagire in modo così intuitivo con una macchina qualche decennio fa?

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.

Ci sono cose che i nostri occhi non possono vedere. Ad esempio, le radiazioni infrarosse e ultraviolette (che i nostri occhi e le telecamere convenzionali non possono catturare) trasportano informazioni che possono aiutarci a controllare la qualità del cibo, monitorare la salute del nostro corpo o vedere in condizioni avverse (oscurità, nebbia).

Con i sensori a base di grafene sviluppati presso l’ICFO in collaborazione con Qurv (una compagnia spin-off dell’ICFO nata nel 2020), sarebbe possibile fare tutte queste cose e anche di più grazie a piccoli rivelatori a basso costo facilmente integrabili in sistemi elettronici di consumo o tecnologie wearable.

(Foto: prototipo di dispositivo wearable a base di grafene per rilevare segni vitali)

La fisica quantistica descrive il mondo alla scala atomica e molecolare: negli ultimi anni, la comunità scientifica ha imparato a sfruttare fenomeni che si manifestano in scala microscopica per creare nuove tecnologie.

Ci si aspetta che le tecnologie quantistiche migliorino il modo in cui vengono studiati alcuni sistemi fisici, la sicurezza delle nostre comunicazioni, la velocità di calcolo dei computer e la sensibilità dei sensori.

Con più della metà dei suoi gruppi che lavorano in questi campi, l’ICFO unisce i suoi sforzi ad altri centri di ricerca e aziende che sono attivamente coinvolti in reti locali (Piano Complementario - Comunicazioni Quantistiche) ed internazionali (European Quantum Flagship) che mirano ad accelerare l'arrivo di queste tecnologie alla società.

Per espandere i limiti della conoscenza nel campo della nanotecnologia come avviene all'ICFO, sono necessari strumenti eccezionali, che consentano agli scienziati, ad esempio, di far evaporare i metalli o fare incisioni minuscole con fasci di elettroni.

Con questi strumenti, le persone che fanno ricerca all'ICFO fabbricano campioni e dispositivi che, grazie alla loro struttura nanometrica, consentono loro di osservare nuovi fenomeni o di ottenere prodotti innovativi. Per fare questo, hanno bisogno di uno spazio estremamente pulito, poiché un singolo granello di polvere potrebbe rovinare la loro ricerca. Ecco perché c'è una camera bianca (cleanroom) all'ICFO, dove diversi gruppi scientifici possono lavorare insieme per comprendere meglio il nanomondo.

(Foto: persona che osserva un campione all'interno della camera bianca dell'ICFO)

Molte persone sostengono che il sapere dovrebbe essere proprietà di tutta l'umanità. D'altra parte, lo sviluppo delle applicazioni spesso avviene nell'industria, che è quella che fa i grandi investimenti in cambio di un ritorno economico, spesso privatizzando il sapere.

Come possiamo combinare gli interessi pubblici e privati nella ricerca scientifica?

All'ICFO si lavora a stretto contatto tra persone di gruppi diversi e spesso con colleghi e colleghe di altri istituti in tutto il mondo e di altre discipline. Molti progressi scientifici sono il risultato del lavoro di squadra.

Tuttavia, si leggono spesso storie di personaggi quasi eroici che hanno cambiato il campo scientifico in cui hanno lavorato apparentemente da soli. Anche i premi scientifici più prestigiosi, i Nobel, vengono assegnati a un massimo di 3 persone, che spesso non hanno nemmeno lavorato insieme, anche se dietro a tante idee rivoluzionarie c'è un team di ricercatori. Dovremmo valorizzare di più il ruolo del lavoro di squadra nella scienza e riconoscere più esplicitamente che i risultati spesso derivano da uno sforzo collettivo?

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.