Soc comptable, i m’interessa molt la ciència. Per això, sovint miro programes sobre tecnologia a la tele. Fa unes setmanes, vaig veure el Prof. Lluis Torner, director de l’ICFO, explicant que a un mòbil s’utilitzen coses que van merèixer més de 20 premis Nobel fotònics, que fan possible les càmeres, els sensors, les pantalles, a més de la tecnologia que serveix per fabricar els microcircuits i molts dels seus components, i per fer possible la pròpia Internet. Qui hauria dit que tenia tanta fotònica a la meva butxaca!

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!

M’entreno per córrer la Marató de Barcelona. Per millorar la manera d’entrenar, m’he comprat una polsera per monitoritzar les pulsacions del meu cor en cada moment.  L’altre dia, donant la volta a la polsera, m’he adonat que hi havia una llumeta verda a la part que toca el canell: com no podia ser decoració, he investigat una mica a internet i he descobert que el dispositiu wearable obté la informació del meu pols mesurant els fotons verds que interaccionen amb la meva pell.

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.

Durant la primera gran onada de la pandèmia de la COVID-19, un equip de l’ICFO va treballar intensament amb un equip mèdic de l’Hospital Parc Tauli per provar una nova idea: avaluar amb dispositius fotònics les disfuncions microvasculars en pacients de COVID-19.

Aquesta podria ser una opció de baix cost,  no invasiva pels pacients i senzilla d’ús pels professionals de la salut per ajudar a establir el millor tractament durant les diferents fases de la COVID-19 i ajudar a personalitzar els tractaments. El projecte es va estendre a diferents països del món i fins i tot va ser seleccionat per ser un dels 23 projectes científics que la Unió Europea va finançar a finals de l’estiu del 2020 per fer front a la pandèmia.

Foto: Científics de l’ICFO provant l’equip abans d’enviar-lo als hospitals.

Els petits canvis que la llum pateix al travessar materials diferents poden ajudar-nos a mesurar amb alta precisió moltes característiques del món que ens envolta, com per exemple la distància i la temperatura.

A l’ICFO treballem per obtenir sensors cada dia més resistents per mesurar la temperatura i els camps elèctrics en condicions extremes, com pot ser un incendi.

També investiguem com construir sensors ultra sensibles gràcies a les propietats de la física quàntica, com per exemple una balança que pot detectar la presència de tan sols un àtom amb nanotubs de carboni o àtoms freds que podrien mesurar els petits camps magnètics generats pel nostre cervell.

Foto: Prototip de sensor quàntic ultrasensible de camp magnètic.

Estem acostumats a que les plataformes de pel·lícules o  música ens suggereixin propostes interessants sobre què veure o escoltar. Això és possible perquè els  algoritmes poden aprendre, si li donem una sèrie d’exemples inicials: és una branca de la intel·ligència artificial que es diu machine learning.

A part de millorar els serveis tecnològics, el machine learning és molt útil també per les persones que busquen solucions a problemes científics complexes. A l’ICFO fem servir intel·ligència artificial per trobar noves estratègies per resoldre problemes complexes de física quàntica, preveure el moviment de partícules individuals (molt important per a la biologia) o augmentar la rapidesa de càlcul (optimització) per alguns algoritmes complexes que s’apliquen a problemes significatius pel dia a dia.

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?

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.