No podríem entendre la medicina moderna sense els fotons com a eina per diagnosticar i tractar pacients. A l’hospital on treballo com metgessa, gràcies a les fibres òptiques dels endoscopis, podem accedir a llocs amagats dins dels cossos dels nostres pacients sense necessitat de procediments invasius. A més, varis sensors i tècniques de imatge  ens possibiliten veure i obtenir informació de dins dels cossos per poder diagnosticar de forma més precisa. En els darrers anys, els làsers s’han convertit en eines imprescindibles en molts quiròfans per  cirurgia d’extrema precisió. Tot això sense parlar de les teràpies que permet la nanofotònica!

M’agrada sentir-me segur portant cotxe, així que qualsevol innovació en seguretat m’alegra. Per exemple, estic content que al meu  nou cotxe hi hagi sensors de llum infraroja que m’ajuden a aparcar i que m’avisen quan algun cotxe s’apropa molt evitant-me ensurts i fins i tot alguns accidents!

En alguns anys, espero poder comprar un cotxe autònom per fi podré estar més calm i relaxat en mig del trànsit, perquè el cotxe farà tot el treball. Molta de la feina de detecció d’obstacles el faran uns polsos de fotons infrarojos, potser fins i tot detectats per càmeres de grafè!

Fa uns dies vaig veure com la meva filla de dos anys intentava (sense èxit) fer lliscar la pàgina d’un diari amb el seu dit. Per a una persona com ella, que va néixer en un món on hi ha pantalles per tot arreu, fins i tot a la nevera, és natural pensar de poder interactuar amb qualsevol superfície o paraula escrita.

Això no seria possible si durant els últims anys les pantalles no haguessin millorat tant, guanyant en definició i funcionalitat. Qui hauria pogut imaginar poder interactuar de manera tan intuïtiva amb una màquina fa unes dècades?

L’ICFO posa el màxim esforç per convertir el coneixement que s’hi genera en un impacte positiu a la societat en forma de productes i tecnologies en col·laboració amb la indústria o mitjançant la creació de spin-offs.

L’ICFO ha obtingut més de 100* famílies de patents en els camps de la salut, la informació i la energia. Es tracta per exemple d’ innovacions en microscòpia i manipulació òptica, dispositius nanotecnològics, cèl·lules solars, sensors de grafè, sistemes làser, pantalles avançades, impressió 3D, dispositius wearables, tecnologies quàntiques i sensors compactes per a ús en entorns hostils.

L’ICFO s’ha envoltat d’un ecosistema de empreses amb qui col·labora en diferents projectes industrials, on es troben també les seves 9* spin-offs i les altres que estan encara a la fase d’incubació.

(*) dades actualitzades l'octubre 2020

Si dividíssim en mil parts el diàmetre d’un cabell, arribaríem a l’escala de algunes de les nanopartícules que es fabriquen a l’ICFO. Tot i ser tan petites, aquestes partícules són útils per a diferents tecnologies innovadores, que són possibles gràcies als nous fenòmens que emergeixen a aquesta minúscula escala.

A l’ICFO, molta gent està explorant el nanomón, intentant millorar el nostre coneixement dels nous fenòmens que emergeixen a aquesta escala diminuta. També pretenen desenvolupar noves tecnologies, com ara nous materials per a telèfons mòbils i dispositius wearables, diagnòstic i tractament de malalties, sensors de fotons i cèl·lules solars.

Foto: Estructura de carboni vista amb un microscopi electrònic. Dins de la “cova” es poden veure alguns nanotubs.

Un feix de fotons ben enfocat pot arribar a atrapar objectes i desplaçar-los de una manera delicada i precisa: això no és ciència ficció, sinó una tècnica fotònica extremadament útil i versàtil que va fer merèixer el premi Nobel al seu inventor.

Podeu trobar pinces òptiques a varis laboratoris de l’ICFO en diferents àrees d’aplicació: per exemple, es fan servir per atrapar àtoms per entendre millor les seves propietats, per mesurar la mobilitat i l’elasticitat d’algunes cèl·lules o per estudiar petits objectes a la frontera entre la física quàntica i la clàssica.

(Foto: Pinces òptiques en un dels laboratoris de l’ICFO.)

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.

Als anys seixanta, la majoria de les representacions futuristes pels anys al voltant del 2000 incloïa cotxes voladors. Ara, més de vint anys després, les nostres expectatives pel futur han canviat notablement.

Té sentit escoltar a qui ens promet que el seu camp d’estudi ens portarà la tecnologia del futur? Podem de veritat fer previsions sobre el futur de la ciència i de la tecnologia?

El coneixement no és negatiu a priori: és l’ús que en fan les persones que a vegades crea conseqüències negatives. Sabem que els avenços científics dels últims anys han portat immensos beneficis, però també noves maneres de atemptar contra la seguretat i la llibertat de les persones.

Cal investigar tot, sabent que en alguns casos el coneixement mal emprat pot donar lloc a perills?

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.