Non potremmo concepire la medicina moderna senza i fotoni come strumento per diagnosticare e curare i pazienti. Nell'ospedale dove lavoro come medico, grazie alle fibre ottiche degli endoscopi, possiamo accedere a luoghi nascosti all'interno del corpo dei nostri pazienti senza la necessità di procedure invasive. Vari sensori e tecniche diagnostiche per immagini ci consentono di vedere e ottenere informazioni dall'interno dell’organismo per poter elaborare diagnosi in modo più accurato. Negli ultimi anni, i laser sono diventati uno strumento essenziale in molte sale operatorie per la chirurgia di estrema precisione. E non abbiamo nemmeno iniziato a parlare delle terapie che la nanofotonica consente!

Ho dovuto portare gli occhiali fin da piccolo. Da bambino invidiavo i miei amici che potevano fare sport e andare in piscina senza avere problemi di vista. Due anni fa, ho potuto sottopormi a un intervento chirurgico agli occhi per ridurre la miopia e finalmente posso vedere il mondo direttamente e non attraverso i miei occhiali! E tutto grazie ai fotoni di un laser ultra preciso che ha permesso al chirurgo di incidere i miei occhi con il minimo rischio.

Sono socio di una piccola azienda a conduzione familiare di mobili. Qualche anno fa ho fatto installare dei pannelli solari sul tetto del capannone che utilizziamo come fabbrica e magazzino. È stato un grande investimento, ma ora risparmio un sacco di soldi quando si tratta di pagare le bollette dell'elettricità della mia azienda. Inoltre, una scelta come questa è vantaggiosa anche per il pianeta!

Per un esame del sangue, di solito dobbiamo andare in un ambulatorio dove riempiono diverse provette con il nostro sangue e dobbiamo aspettare alcuni giorni per i risultati. Grazie all'efficace interazione tra fotoni e nanoparticelle d'oro, possiamo ridurre un laboratorio di analisi del sangue a un chip di pochi centimetri che ci permette di ottenere i risultati in soli 10 minuti da una singola goccia di sangue.

Questa tecnologia sviluppata da Droplite (una società spin-off dell’ICFO nata nel 2018) si sta attualmente validando per rilevare ormoni legati al ciclo riproduttivo, allergie, anticorpi per alcune malattie veterinarie o umane (come la malaria e la COVID-19), ma ha molte altre potenziali applicazioni.

(Foto: prototipo di Droplite)

L’ICFO pone il massimo impegno nel trasformare la conoscenza generata in un impatto positivo sulla società sotto forma di prodotti e tecnologie in collaborazione con l'industria o attraverso la creazione di spin-off.

ICFO ha ottenuto più di 100* famiglie di brevetti nei settori della salute, dell'informazione e dell'energia. Questi includono innovazioni in microscopia e manipolazione ottica, dispositivi nanotecnologici, celle solari, sensori di grafene, sistemi laser, display avanzati, stampa 3D, dispositivi indossabili, tecnologie quantistiche e sensori compatti per l'uso in ambienti ostili.

L’ICFO è circondato da un ecosistema di aziende con cui collabora a diversi progetti industriali, molti dei quali coinvolgono le sue 9* spin-off e altre ancora in fase di incubazione.

(*) dati aggiornati a ottobre 2020

Il grafene è un materiale composto da un unico strato di atomi con proprietà incredibili: trasparente, resistente, flessibile ed ottimo conduttore di elettricità e calore.

Nel 2018 si è scoperto che due strati di grafene sovrapposti con una piccola rotazione tra loro possono trasformare questo materiale già interessante di per sé in un superconduttore.

Questa è stata una notizia molto importante per la comunità scientifica ed è stata persino pubblicata sul New York Times! Ci permette di comprendere meglio i fenomeni che avvengono nei superconduttori e potenzialmente di progettare materiali che conducono elettricità senza perdite a temperatura ambiente, riducendo gli sprechi che avvengono con i materiali attuali.

L’ICFO è uno dei pochi laboratori al mondo dove è possibile trasformare il grafene in un superconduttore.

(Foto: parte del gruppo dell’ICFO che lavora a questo progetto con il dispositivo che permette di osservare le proprietà del grafene)

L'ICFO incoraggia la società a far parte della comunità scientifica attraverso rigorosi esperimenti scientifici che richiedono la partecipazione dei cittadini, rendendo la società consapevole dell'importanza della scienza in modo attraente e consentendo a tutti di contribuire in modo significativo alla ricerca scientifica.

Negli ultimi anni, l'ICFO ha coordinato vari esperimenti di citizen science, come il BIG Bell Test, coinvolgendo più di 100.000 cittadini in una serie di esperimenti di fisica quantistica all'avanguardia condotti in 12 importanti laboratori in tutto il mondo. Ha inoltre organizzato NightUp Castelldefels, un esperimento pilota per verificare se possiamo utilizzare i sensori dei telefoni cellulari per raccogliere dati utili per studi sull'inquinamento luminoso.

(Foto: cittadini che partecipano a NightUp Castelldefels)

Avere una conoscenza di base di diversi campi scientifici e capire come viene generato il sapere scientifico è importante per tutti i cittadini. La pandemia di COVID-19 ne è un esempio: è più facile accettare e applicare correttamente le raccomandazioni di salute pubblica (e contribuire a frenare la diffusione del virus) se comprendiamo le ragioni scientifiche alla loro base e come i responsabili politici siano arrivati a queste conclusioni.

Anche se tutti studiano scienze durante l'istruzione obbligatoria, chiaramente non è sufficiente affinché la società dia il giusto valore alla scienza e ai suoi risultati: come possiamo cambiarlo?

Al fine di esprimere opinioni critiche sulle notizie che riceviamo attraverso i mezzi di comunicazione, la pubblicità, i social media ed evitare di cadere in truffe o incomprensioni, è importante tenersi aggiornati sulle ultime notizie di scienza e tecnologia. A volte, tuttavia, le informazioni provengono da fonti pseudoscientifiche di dubbia affidabilità.

Come possiamo gestire questo flusso di informazioni spesso discutibili?

La pandemia scoppiata nel 2020 ci ha insegnato che la salute pubblica è un settore importante che interessa molti più aspetti della società. Un minuscolo virus può influenzare la vita di milioni di persone in tutti i suoi aspetti, non solo per quanto riguarda la salute, ma anche l’economia, la struttura industriale, il mercato del lavoro …

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono migliorare la salute delle persone.

Viviamo nell’era dell’informazione. Sempre più aziende e istituzioni raccolgono e analizzano grandi quantità di dati per migliorare processi industriali e servizi per la popolazione. Inoltre, le tecnologie digitali sono essenziali per comunicare tra di noi, sia per lavoro che per divertimento. Se i sistemi di informazione subiscono un cedimento, ciò ha ripercussioni anche sulle strutture strategiche come le reti energetiche, il controllo del traffico aereo, gli ospedali, i governi, ecc. Pertanto, garantire la sicurezza per un trasferimento di dati rapido e massiccio è di fondamentale importanza per una società digitalizzata come la nostra.

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono migliorare la raccolta, l’analisi, la trasmissione e la sicurezza dei dati.

Siamo nel mezzo di un’emergenza climatica: per risolverla abbiamo bisogno di nuove politiche ambientali e dell’impegno della società nel suo insieme. La scienza e la tecnologia possono accelerare il cambio di paradigma di cui abbiamo bisogno per salvare il pianeta con scoperte e strumenti innovativi. Se non facciamo nulla adesso, la Terra sarà inabitabile e insostenibile, ma siamo ancora in tempo.

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono aiutarci a prenderci cura del nostro pianeta.

La fotonica è ovunque e ha un impatto positivo su molti aspetti diversi della nostra vita. A volte, una stessa tecnologia (come il laser) può migliorare la salute, l’informazione e la cura dell’ambiente allo stesso tempo. Ci sono molti importanti problemi globali ed è difficile stabilire una priorità, soprattutto perché sono interconnessi.

Ecco perché è importante non concentrare i nostri sforzi su un unico campo di applicazione: è meglio diversificare i nostri sforzi per avere maggiori possibilità di successo.