No podríamos entender la medicina moderna sin los fotones como herramienta para diagnosticar y tratar pacientes. En el hospital donde trabajo como médica, gracias a las fibras ópticas de los endoscopios, podemos acceder a sitios escondidos dentro de los cuerpos de nuestros pacientes sin necesidad de procedimientos invasivos. Varios sensores y técnicas de imagen nos permiten ver y obtener información dentro de los cuerpos para poder diagnosticar de forma más precisa. En los últimos años, los láseres se han convertido en herramientas imprescindibles en muchos quirófanos para cirugía de extrema precisión. ¡Todo ello sin hablar de las terapias que permite la nanofotónica!

Cuando estudiaba en la academia de bellas artes, ¡nunca habría pensado en apuntar una obra de Leonardo da Vinci con un láser como estoy haciendo ahora! No os preocupéis, no la quiero dañar: el láser me permite limpiarla y hacer que recupere su esplendor original.
Los láseres y las técnicas fotónicas de análisis son herramientas muy útiles para los restauradores de obras de arte como yo: nos permiten analizar diferentes aspectos de las obras de arte (como por ejemplo los pigmentos, o la manera de trabajar del artista) sin poner en peligro la integridad de las obras. Mi trabajo mezcla arte y ciencia: ¡estoy seguro de que le encantaría al mismísimo Leonardo!

Hace unos días vi como mi hija de dos años intentaba (sin éxito) hacer deslizar la página de un periódico con su dedo. Para una persona como ella, que nació en un mundo donde hay pantallas en todas partes, incluso en la nevera, es natural pensar que se pueda interactuar con cualquier superficie o palabra escrita. Esto no sería posible si durante los últimos años las pantallas no hubieran mejorado tanto, ganando en definición y funcionalidad. Quién habría podido imaginar poder interactuar de manera tan intuitiva con una máquina hace unas décadas?

La diversidad es un elemento clave para poder encontrar soluciones creativas y originales a los problemas: por eso es importante que en un centro de investigación científica haya mucha diversidad.

En ICFO, hay gente de más de 60 nacionalidades que tienen formación diversa (hay personas que estudiaron física, química, ingeniería, biología, neurociencia, matemática, informática, ...): con esta mezcla de culturas, idiomas y experiencias es más fácil crear un ambiente abierto y tolerante donde las nuevas ideas pueden prosperar y crecer.

La física cuántica describe el mundo a escala atómica y molecular: en los últimos años, la comunidad científica ha aprendido a aprovecharse de los fenómenos que aparecen en la escala microscópica para crear nuevas tecnologías.

Se espera que las tecnologías cuánticas mejoren la manera de estudiar algunos sistemas físicos, la seguridad de nuestras comunicaciones, la rapidez de cálculo de los ordenadores y la sensibilidad de los sensores.

Con más de la mitad de sus grupos trabajando en estos campos, ICFO suma sus esfuerzos a los de otros centros de investigación y empresas formado parte activa de redes a nivel local (Plan Complementario – Comunicaciones Cuánticas) e internacional (European Quantum Flagship) que tienen como objetivo acelerar la llegada de estas tecnologías al alcance de la sociedad.

Están emergiendo nuevas tecnologías cuánticas que prometen revolucionar el mundo de la información y de la comunicación: para aprovechar al máximo este potencial, la Unión Europea, está planeando la construcción de una infraestructura para las comunicaciones cuánticas, que permitiría conectar dispositivos cuánticos, llegando a formar un internet cuántico. Esta infraestructura aprovechará la red de fibra óptica actual para conexiones de corta y media distancia y combinará satélites para cubrir las distancias más largas. Así, gracias a la física cuántica, se protegerán los datos más sensibles como los personales, financieros, gubernamentales, así como la red eléctrica, el control aéreo, o el sistema sanitario.

 (Foto: Nubes de átomos fríos dentro de uno de los laboratorios de ICFO.)

Para captar imágenes de algunas cosas muy rápidas (como por ejemplo una bala atravesando una manzana) es necesario iluminarlas con un pulso de luz tan rápido como la escena que queremos capturar. Así, para poder observar el comportamiento de los electrones en algunas reacciones químicas, es necesario enviar pulsos de luz extremadamente rápidos.
Tan rápidos que se debería dividir un segundo por el número de segundos transcurridos desde el inicio del universo para obtener su duración (algunos attosegundos).
En uno de los laboratorios del ICFO, trabajan en la generación de estos pulsos para estudiar fenómenos que puedan ayudar a mejorar la síntesis de productos químicos o el rendimiento de carburantes o de ordenadores.

  (Foto: Uno de los láseres de ICFO que permite generar pulsos ultrarrápidos.)

Los científicos y las científicas de ICFO colaboran mucho entre ellos y a menudo con colegas de otros centros de todo el mundo y de otras disciplinas. Muchos avances científicos son el resultado de trabajo en equipo.

Aun así, se leen a menudo historias de personajes casi heroicos que cambiaron el campo de la ciencia donde trabajaban aparentemente en solitario. También los premios más prestigiosos de la ciencia, los premios Nobel, se otorgan a un máximo de 3 personas que frecuentemente no han ni trabajado juntos, a pesar de que detrás de muchas ideas revolucionarias haya un equipo de personas. ¿Deberíamos valorar más el papel del trabajo en equipo en la ciencia y reconocer más explícitamente que a menudo los resultados vienen de un esfuerzo colectivo?

Las fronteras entre ciencias naturales y humanidades nunca han sido bien definidas. Por ejemplo, pensemos en Leonardo da Vinci: ¿era un artista o un ingeniero?

A día de hoy, muchos artistas hablan de ciencia o tecnología en sus obras. Por otra parte, los científicos ofrecen nuevas herramientas y posibilidades a las personas creativas (el Arduino se inventó para ayudar a los diseñadores a integrar electrónica en sus proyectos).

¿Tiene sentido todavía la distinción entre ciencias y letras?

La pandemia que surgió en 2020 nos enseñó que la salud pública es un sector muy importante que afecta a muchos más aspectos de la sociedad. Un minúsculo virus puede afectar la vida de millones de personas en todos sus aspectos, no sólo la salud, pero también la economía, estructura industrial, mercado laboral ...

Por eso es importante concentrar la mayoría de nuestros esfuerzos en proyectos de investigación que puedan mejorar y cuidar la salud de las personas.

Vivimos en la era de la información. Cada día más empresas e instituciones recogen y analizan grandes cantidades de datos para mejorar procesos industriales y servicios para la población. Además, las tecnologías digitales son fundamentales para comunicarnos entre nosotros, sea para trabajar o divertirnos. Si fallan los sistemas de información, fallan también las estructuras estratégicas como son las redes energéticas, control del tráfico, hospitales, gobiernos, ... Así, velar por la seguridad de los datos y para que las podamos transmitir masiva y rápidamente es de fundamental importancia para una sociedad digitalizada como la nuestra.

Por eso es importante concentrar la mayoría de nuestros esfuerzos en proyectos de investigación que puedan mejorar la recogida, análisis, transmisión y seguridad de datos.

Estamos en el medio de una emergencia climática: para poderla resolver se necesitan nuevas políticas ambientales y el compromiso de la sociedad entera. La ciencia y la tecnología pueden contribuir a acelerar el cambio de paradigma que se necesita para salvar el planeta con descubrimientos y tecnologías innovadoras. Si no hacemos nada ahora, la Tierra será inhabitable e insostenible, pero todavía estamos a tiempo.

Por eso es importante concentrar la mayoría de nuestros esfuerzos en proyectos de investigación que puedan ayudarnos a cuidar de nuestro planeta.

La fotónica está en todas partes y tiene un impacto positivo en muchos aspectos diferentes de nuestra vida. A veces, una misma tecnología (como por ejemplo el láser) puede mejorar la salud, la información y el cuidado del medio ambiente a la vez. Hay muchos problemas globales y es complicado establecer una prioridad, sobre todo porque están interconectados.

Por eso es importante no concentrar nuestros esfuerzos en un único campo de aplicación: es mejor diversificar nuestros esfuerzos para tener más posibilidades de éxito.