Mi sto allenando per correre la Maratona di Barcellona. Per migliorare il mio allenamento, ho acquistato un braccialetto per monitorare la mia frequenza cardiaca in ogni momento. L'altro giorno, girando il mio braccialetto, ho notato che c'era una luce verde sul lato che tocca il mio polso: non potendo essere una decorazione, ho cercato un po’ su internet e ho scoperto che il dispositivo wearable ottiene le informazioni sulle mie pulsazioni misurando i fotoni verdi che interagiscono con la mia pelle.

Qualche settimana fa ho ottenuto il lavoro dei miei sogni: lavoro in un maker space, dove posso armeggiare con tutte le macchine che hanno. Adoro le strutture flessibili che si possono ottenere tagliando il legno: senza la precisione dei laser, non sarebbero così facili da fare! Sono affascinata anche dalla nuova stampante 3D: grazie al suo laser, riusciamo a riprodurre velocemente le parti in plastica che i produttori dall'altra parte del mondo hanno progettato. È quasi come il teletrasporto dei film di fantascienza!

Sono un’insegnante di fisica delle scuole superiori e per motivare i miei studenti cerco sempre di collegare i concetti che spiego con le cose della vita di tutti i giorni.

La pandemia di Sars-CoV-2 mi ha reso facile spiegare la radiazione infrarossa, poiché in molti luoghi troviamo dispositivi che misurano la temperatura in modo rapido e a distanza. Questi termometri sono sensori di fotoni che catturano la radiazione infrarossa emessa dal nostro corpo. La luce ultravioletta UVC invece può essere utile per disinfettare, perché può distruggere eventuali agenti patogeni.

Sapevi che i fotoni possono penetrare per pochi centimetri all'interno del nostro corpo? All’ICFO e a Hemophotonics (una spin-off dell’ICFO nata nel 2013) utilizziamo questa proprietà per ottenere informazioni in tempo reale su ciò che sta accadendo sotto la nostra pelle (concentrazione di ossigeno e flusso sanguigno) in modo non invasivo.

Questo può aiutare i medici a rilevare e monitorare le malattie neurologiche, nonché a migliorare la diagnosi di alcune patologie, come il cancro alla tiroide. Questa tecnologia ha anche applicazioni nei campi delle neuroscienze, oncologia, anestesiologia, diabete e medicina dello sport.

(Foto: sensore non invasivo per la diagnosi precoce di patologie neurologiche nei neonati prematuri)

La fabbricazione digitale è una delle innovazioni chiave della quarta rivoluzione industriale che stiamo vivendo. La possibilità di stampare oggetti 3D ha aperto innumerevoli nuove possibilità sia su piccola scala (makers e startup), sia su scala industriale.

Una delle tecniche più interessanti per ottenere rapidamente oggetti complessi è la sinterizzazione, ma ha l'importante limitazione che può creare solo oggetti neri o grigi.

Una recente tecnologia sviluppata presso l’ICFO consente di aggiungere diversi colori a questa tecnica di stampa 3D, aprendo la porta a nuove potenziali applicazioni e alla possibilità di integrare il design artistico ed estetico nella produzione digitale.

Durante la prima grande ondata della pandemia COVID-19, un gruppo dell’ICFO ha lavorato intensamente con una squadra di medici dell’ospedale Parc Tauli di Barcellona per testare una nuova idea: valutare le disfunzioni microvascolari nei pazienti COVID-19 con dispositivi fotonici.

Questa potrebbe essere un'opzione a basso costo e non invasiva per i pazienti e di facile utilizzo per gli operatori sanitari per aiutare a stabilire il miglior trattamento durante le diverse fasi di COVID-19 e aiutare a personalizzare i trattamenti. Il progetto si è diffuso in diversi paesi del mondo ed è stato persino selezionato per essere uno dei 23 progetti scientifici finanziati dall'Unione Europea alla fine dell'estate del 2020 per affrontare la pandemia.

(Foto: scienziati dell'ICFO testano l'attrezzatura prima di inviarla agli ospedali)

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)

La scienza e la tecnologia sono migliorate e stanno migliorando la qualità della nostra vita. Tuttavia, ci sono ancora molti problemi urgenti e importanti che richiedono soluzioni immediate che la ricerca scientifica non può offrirci direttamente e rapidamente. Forse dovremmo concentrare i nostri sforzi sulla riduzione della disuguaglianza sociale, della disoccupazione, della fame e della povertà. Oppure la scienza e la tecnologia possono aiutare anche in questi ambiti?

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.