Quan estudiava a l’acadèmia de belles arts, mai hauria pensat en apuntar una obra de Leonardo da Vinci amb un làser a com estic fent ara! No us preocupeu, no la vull fer malbé: el làser em permet netejar-la i fer que recuperi el seu esplendor original.

Els làsers i les tècniques fotòniques d’anàlisis són eines molt útils pels restauradors d’obres d’art com jo: ens permeten analitzar diferents aspectes de les obres d’art (com per exemple els pigments, o la manera de treballar de l’artista) sense posar en perill la integritat de les obres. El meu treball barreja art i ciència: estic segur que li encantaria al mateix Leonardo!

Aquest any he començat a estudiar el màster en Fotònica a Barcelona. En una de les assignatures, he descobert que la fotònica té molt a veure amb la meva altra passió: els drons. Si omplim aquests petits avions amb sensors fotònics, podem obtenir informació valuosa sobre llocs on seria difícil d’arribar. Això fa que els drons no siguin només joguines divertides, sinó instruments importants per estudiar el medi ambient, buscar jaciments de petroli, gas o minerals, monitoritzar zones de desastres naturals o controlar els cultius.

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?

Cada dia compartim moltíssima informació privada (dades personals, financeres o sanitàries) que podria ser interceptada: els protocols criptogràfics que actualment  les protegeixen no funcionarien amb ordinadors més potents que els actuals.

Una solució podria arribar de la física quàntica, que permet dissenyar protocols criptogràfics que resistirien als atacs de qualsevol ordinador (present o futur). Hi ha encara molts reptes tecnològics per poder arribar a integrar sistemes de criptografia quàntica a la xarxa de telecomunicacions actual: resoldre’ls és l’objectiu de CiViQ, un projecte europeu de la Quantum Flagship que l’ICFO coordina i en el que hi participen altres centres de recerca, universitats i grans i petites empreses, entre les quals hi ha Quside i LuxQuanta, spin-off de l’ICFO fundades en els darrers anys.

Foto: Un dels laboratoris de l'ICFO on es desenvolupen les tecnologies per criptografia quàntica

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.

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.

La ciència i la tecnologia han millorat i milloren la qualitat de la nostra vida. No obstant això, queden molts problemes urgents i importants que necessiten solucions que la recerca no ens pot oferir de forma directa i ràpida. Potser hauríem de concentrar els nostres esforços a reduir les desigualtats socials, l’atur, la fam i la pobresa. O poden la ciència i la tecnologia ajudar també en aquests aspectes?

La ciència és una activitat internacional: la gran majoria dels descobriments científics són fets per equips multinacionals i resulten de col·laboracions entre instituts i empreses de diferents països.

Les persones en el món de la ciència es mouen sovint per ampliar la seva experiència, pel que és molt usual trobar persones de diferents països en un centre de recerca. La barreja cultural crea un ambient obert i tolerant que ajuda al naixement d’idees noves i originals que permeten fer avançar la recerca.

Té sentit doncs associar un descobriment científic important a un país, com sovint es llegeix a les noticies?

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.