Vaig portar ulleres des de molt petit i sempre volia ser com els meus amics que podien fer esport i anar a la piscina sense tenir problemes de vista. Fa dos anys vaig poder operar-me als ulls per reduir la meva miopia i per fi puc veure el món directament i no a través del vidre de les ulleres! I tot gràcies als fotons d’un làser ultraprecís que va permetre al cirurgià fer incisions als meus ulls amb mínim risc.

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!

Com visc a un poble petit de muntanya amb poques botigues, m’he acostumat a comprar tot el que necessiti per internet. Tot i així, hi ha molta gent al poble, inclosa la meva àvia, que s’estima més passar-se una hora en cotxe per a baixar a la ciutat que posar les seves dades a internet, perquè té por dels atacs de pirates informàtics.

Malgrat que aquest sigui un perill important, jo estic tranquil·la, doncs vaig llegir que hi ha també molta gent que es dedica a estudiar noves maneres de millorar la seguretat de les nostres comunicacions, i sembla que les tècniques més prometedores tinguin a veure amb les propietats exòtiques de la física quàntica!

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

La fabricació digital és una de les innovacions claus de la quarta revolució industrial que estem vivint. La possibilitat d’imprimir objectes en 3D ha obert incomptables noves possibilitats tant a l’escala petita de makers i startups com a escala industrial.

Una de les tècniques més interessants per poder obtenir objectes complexes de forma ràpida és la sinterització, però té la important limitació de que només pot crear objectes negres o grisos.

Una tecnologia recent desenvolupada a l’ICFO permet afegir diferents colors a aquesta tècnica d’impressió 3D, obrint la porta a noves potencials aplicacions i a la possibilitat d’integrar disseny artístic i estètic a la fabricació digital.

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.

Estan emergent noves tecnologies quàntiques que prometen revolucionar el món de la informació i de la comunicació: per aprofitar al màxim aquest potencial, la Unió Europea, està planejant la construcció d’una infraestructura per a les comunicacions quàntiques, que permetria connectar dispositius quàntics, arribant a formar una internet quàntica. Aquesta infraestructura aprofitarà la xarxa de fibra òptica actual per connexions de curta i mitja distància i hi combinarà satèl·lits per cobrir les distàncies més llargues. D’aquesta manera, gràcies a la física quàntica, es protegiran les dades més sensibles com les personals, financeres, governamentals, així com la xarxa elèctrica, el control aeri, o el sistema sanitari.

Foto: Núvols d’àtoms freds en un dels laboratoris de l’ICFO.

No és fàcil preveure quan una tecnologia concreta estarà disponible per a la societat: per exemple, fa anys que la fusió nuclear sembla a prop de resoldre el problema de la producció de energia, però sempre apareixen problemes tècnics imprevists que allunyen la seva realització. D’altra banda, algunes tecnologies que ara trobem arreu, com per exemple els làsers, deuen el seu origen a la curiositat sobre algunes preguntes fonamentals, com per exemple la interacció entre fotons i matèria, sense una aplicació concreta en ment.

Com podem escollir els camps de recerca que ens reportaran més beneficis?

Els científics i les científiques de l’ICFO col·laboren molt entre ells i sovint amb col·legues d’altres instituts d’arreu al món i d’altres disciplines. Molts avenços científics són el resultat de treball en equip.

Tot i així, es llegeixen sovint històries de personatges quasi heroics que van canviar aparentment tot sols el camp de la ciència on treballaven. També els premis més prestigiosos de la ciència, els premis Nobel, s’atorguen a un màxim de 3 persones que sovint no han ni treballat junts, tot i que darrere de moltes idees revolucionàries hi ha un equip de persones. Hauríem de valorar més el paper del treball en equip a la ciència i reconèixer més explícitament que sovint els resultats venen d’un esforç col·lectiu?

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.