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!

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?

La diversitat és un element clau per poder trobar solucions creatives i originals als problemes: per això és important que en un centre de recerca científica hi hagi molta diversitat. A l’ICFO, hi ha gent de més de 60 nacionalitats que tenen formació diversa (hi ha persones que van estudiar física, química, enginyeria, biologia, neurociència, matemàtica, informàtica, ...): amb aquesta barreja de cultures, idiomes i experiències és més fàcil crear un ambient obert i tolerant on les noves idees poden prosperar i créixer.

Estem acostumats a anar a la platja sense preocupar-nos de malalties perquè hi ha entitats com la Agència Catalana de l’Aigua (ACA) que controlen l’aigua de les platges, garantint la salut dels banyistes. Gràcies a la fotònica, aviat serà possible la anàlisi in situ en poques hores, reduint sensiblement els temps d’espera per detectar la presència  de microorganismes nocius.

Per aquest motiu, l’ACA ha acordat amb l’ICFO desenvolupar aquesta tecnologia per fer el seguiment de l’estat de les platges catalanes. Aquesta mateixa tecnologia podria aplicar-se també en el camp de la seguretat alimentària i d’altres sectors industrials.

Tot i que la qualitat de les càmeres millora cada dia, sempre hi ha un detall en alguna foto que no podem dilucidar perquè no hi ha suficient resolució. Aquest problema és especialment important pels biòlegs que volen estudiar les estructures cel·lulars, ja que hi ha un límit físic a la resolució de les imatges que es poden obtenir.

A l’ICFO hi ha un laboratori especialitzat en fer fotos de super-resolució i altres tècniques avançades de microscòpia que ens permeten entendre millor el món microscòpic i revelar els secrets de la vida.

Foto: Microtúbuls visualitzats amb una tècnica convencional de microscòpia – a dalt – i una de super-resolució – a baix.

Per captar imatges d’algunes coses molt ràpides (com per exemple una bala travessant una poma) és necessari il·luminar-les amb un pols de llum tan ràpid com la escena que volem capturar. Així, per poder observar el comportament dels electrons en algunes reacciones químiques, és necessari enviar polsos de llum extremadament ràpids.

Tan ràpids que s’hauria de dividir un segon pels nombre de segons que han passat des de l’inici de l’univers per obtenir la seva durada (alguns attosegons).

En un dels laboratoris de l’ICFO, treballen en la generació d’aquests polsos per estudiar fenòmens que puguin ajudar a millorar la síntesis de productes químics o el rendiment de carburants o d’ordinadors.

Foto: Un dels làsers de l’ICFO que permet generar polsos ultraràpids.

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?

En diverses ocasions, aplicacions i tècniques que avui en dia tenen un ús i impacte molt extens van ser desenvolupades com etapa secundària per assolir l’objectiu principal de la recerca. Per exemple, el internet va néixer en un centre internacional de recerca en física de partícules com el CERN; els sistemes de posicionament per satèl·lit (GPS, Galileo) deuen la seva precisió a la teoria de la relativitat general.

A vegades, camps de recerca que en principi no tenen aplicacions òbvies generen tecnologies útils com efectes colaterals. Hauríem d’invertir en recerca fonamental pels possibles beneficis que ens suposarien eventuals aplicacions colaterals? O l’avenç del coneixement és raó suficient per posar-hi recursos?

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.