Treballo a una empresa que dissenya i construeix làsers: en fabriquem de petits com els punters que podeu comprar a la botiga del barri o làsers industrials que poden tallar amb precisió tot tipus de material o fins i tot soldar metalls.

M’agrada molt la meva feina perquè els nostres productes poden satisfer les exigències molt diferents del nostres clients: n’hi ha alguns que necessiten extrema precisió per poder fabricar els microcircuits que estan a dins dels nostres telèfons intel·ligents i tauletes, i d’altres que requereixen potència per poder soldar els components d’un cotxe o fer incisions en pistons de motors d’avions d’una manera precisa i reproduïble per augmentar la seva eficiència.

A la petita ciutat on visc, l’Ajuntament ha fet instal·lar sensors fotònics per poder prendre decisions informades basades en les dades recollides. Per exemple, van instal·lar una xarxa de sensors per fer el seguiment de la contaminació de l’aire i de l’aigua amb un sistema de dades obertes, per tal que els ciutadans puguin estar informats sobre la salut mediambiental. També estan treballant per connectar tota la població a la xarxa de internet, instal·lant la xarxa de fibra òptica a tots els barris de la ciutat. Encara falten moltes passes, però poc a poc ens estem transformant en una smart city!

Soc professora de física de batxillerat i per motivar els meus estudiants tracto sempre de connectar els conceptes que explico amb coses de la vida quotidiana.

La pandèmia de Sars-CoV-2 m’ha posat fàcil explicar la radiació infraroja, ja que trobem en molts llocs aparells que mesuren la temperatura ràpidament i a distància. Aquests termòmetres són sensors de fotons que capten la radiació infraroja que emeten els nostres cossos. També la llum ultravioleta UVC pot ser útil per ajudar a desinfectar, perquè pot destruir eventuals agents patògens.

Sabies que els fotons poden penetrar alguns centímetres dins del nostre cos? A l’ICFO i a Hemophotonics (una spin-off de l’ICFO nascuda el 2013) fan servir aquesta propietat per obtenir informació sobre el que passa sota la nostra pell (concentració d’oxigen i flux de la sang) en temps real i de manera no invasiva.

Això pot ajudar als professionals mèdics a l’hora de detectar i monitoritzar malalties neurològiques, a més de millorar la diagnosi d’algunes patologies, com el càncer de tiroides. Aquesta tecnologia té també aplicacions en el camp de les neurociències, oncologia, anestesiologia, diabetis i medicina esportiva.

Foto: Sensor no invasiu per a la detecció precoç de patologies neurològiques en nadons prematurs

El grafè és un material d’una sola capa d’àtoms amb propietats increïbles: transparent, resistent, flexible i òptim conductor de electricitat i calor.

El 2018 es va descobrir que dues capes de grafè superposades amb una petita rotació entre elles podia transformar aquest material ja tan interessant de per si en un superconductor.

Aquesta va ser una notícia molt important per la comunitat científica que inclús va sortir al New York Times! Dóna peu a entendre millor els fenòmens que tenen lloc en superconductors i potencialment a dissenyar materials que condueixin la electricitat sense pèrdues a temperatura ambient, reduint-ne increïblement el desaprofitament que té lloc amb els materials actuals.

A l’ICFO hi ha un dels pocs laboratoris al món on és possible transformar el grafè en superconductor.

Foto: Part de l’equip de l’ICFO que treballa en aquest projecte amb el dispositiu que permet observar les propietats del grafè.

Tot i que la qualitat de les càmeres millora cada dia, sempre hi ha un detall en alguna foto que no podem dilucidar perquè no hi ha suficient resolució. Aquest problema és especialment important pels biòlegs que volen estudiar les estructures cel·lulars, ja que hi ha un límit físic a la resolució de les imatges que es poden obtenir.

A l’ICFO hi ha un laboratori especialitzat en fer fotos de super-resolució i altres tècniques avançades de microscòpia que ens permeten entendre millor el món microscòpic i revelar els secrets de la vida.

Foto: Microtúbuls visualitzats amb una tècnica convencional de microscòpia – a dalt – i una de super-resolució – a baix.

Per poder empènyer els límits del coneixement en el camp de la nanotecnologia com es da a l’ICFO, calen uns instruments excepcionals, que permeten, per exemple, evaporar metalls o fer incisions extremadament diminutes amb feixos d’electrons.

Amb aquests instruments, es fabriquen les mostres i els dispositius que – gràcies a la seva estructura nanomètrica - permeten observar nous fenòmens o obtenir productes innovadors. Per poder fer això, és necessari tenir un espai extremadament net, ja que un sol gra de pols podria malbaratar la investigació. Per això, a l’ICFO hi ha una sala blanca on diferents grups científics poden col·laborar per entendre millor el nanomón.

Foto: Persona observant una mostra a dins de la sala blanca de l’ICFO.

Molta gent defensa que el coneixement hauria de ser propietat de tota la humanitat en conjunt. Per un altre costat,  sovint  el desenvolupament de les aplicacions té lloc a la indústria, que és qui fa les grans inversions a canvi d’un rendiment econòmic, amb la conseqüent privatització del coneixement.

Com es pot combinar l’interès públic i privat en la recerca científica?

Moltes de les tecnologies que fem servir avui dia provenen d’un camp de recerca molt diferent. Per exemple, el internet va néixer en un centre internacional de recerca en física de partícules com el CERN; els sistemes de posicionament per satèl·lit (GPS, Galileo) deuen la seva precisió a la teoria de la relativitat general.

A vegades, camps de recerca que en principi no tenen aplicacions òbvies generen tecnologies útils com efectes colaterals. Hauríem d’invertir en recerca fonamental pels possibles beneficis que ens suposarien eventuals aplicacions colaterals? O l’avenç del coneixement és raó suficient per posar-hi recursos?

La pandèmia que va sorgir en 2020 ens va ensenyar que la salut pública és un sector molt important que afecta a molts més aspectes de la societat. Un minúscul virus pot afectar la vida de milions de persones en tots els seus aspectes, no només la salut, però també  l’economia, estructura industrial, mercat laboral... 

Per això és important concentrar la majoria dels nostres esforços en projectes de recerca que puguin millorar i cuidar la salut de les persones.

Vivim a l’era de la informació. Cada dia més empreses i institucions recullen i analitzen grans quantitats de dades per millorar processos industrials i serveis per a la població. A més, les tecnologies digitals són cabdals per comunicar-nos entre nosaltres, sigui per treballar o divertir-nos. Si fallen els sistemes de informació, també fallen estructures estratègiques com són les xarxes energètiques, control del trànsit, hospitals, governs,... Així, vetllar per la seguretat de les dades i perquè les puguem transmetre massiva i ràpidament és de fonamental importància per una societat digitalitzada com la nostra.

Per això és important concentrar la majoria dels nostres esforços en projectes de recerca que puguin millorar la recollida, anàlisis, transmissió  i seguretat de dades.

Estem al mig d’una emergència climàtica: per poder-la resoldre calen noves polítiques ambientals i el compromís de la societat sencera. La ciència i la tecnologia poden contribuir a accelerar el canvi de paradigma que es necessita per salvar el planeta amb descobriments i tecnologies innovadores. Si no fem res ara, la Terra serà inhabitable i insostenible, però encara hi som a temps.

Per això és important concentrar la majoria dels nostres esforços en projectes de recerca que puguin ajudar-nos a cuidar del nostre planeta.

La fotònica és arreu i té un impacte positiu en molts aspectes diferents de la nostra vida. A vegades, una mateixa tecnologia (com per exemple el làser)  pot millorar la salut, la informació i la cura del medi ambient a la vegada. Hi ha molts problemes globals i és complicat establir una prioritat, sobre tot perquè estan interconnectats.

Per això és important no concentrar els nostres esforços en un únic camp d’aplicació: és millor diversificar els nostres esforços per a tenir més possibilitats d’èxit.