Yo siempre he pensado que la luz artificial sólo podía llevarnos beneficios, ya que nos permite vivir y trabajar independientemente de las horas de luz natural que haya. Sin embargo, ayer mi vecina, que es una gran aficionada a la tecnología y la ciencia, me explicó que la luz artificial puede alterar los ciclos de vida de los seres vivos. Quedan muchas cosas por comprender sobre la contaminación lumínica: por eso, me invitó a participar con ella en un experimento de ciencia ciudadana para ayudar a los investigadores a estudiar las consecuencias de la exposición a la luz artificial. ¡Quién habría dicho que paseando y haciendo fotos con mi móvil podría contribuir a la ciencia!

Me entreno para correr la Maratón de Barcelona. Para mejorar la manera de entrenar, me he comprado una pulsera para monitorizar las pulsaciones de mi corazón en cada momento.

El otro día, dando la vuelta a la pulsera, me he dado cuenta de que había una lucecita verde en la parte que toca la muñeca: como no podía ser decoración, he investigado un poco en internet y he descubierto que el dispositivo wearable obtiene la información de mi pulso midiendo los fotones verdes que interaccionan con mi piel.

Soy profesora de física de bachillerato y para motivar a mis estudiantes trato siempre de conectar los conceptos que explico con cosas de la vida cotidiana.

La pandemia de Sars-CoV-2 me ha puesto fácil explicar la radiación infrarroja, ya que encontramos en muchos sitios aparatos que miden la temperatura rápidamente y a distancia. Estos termómetros son sensores de fotones que captan la radiación infrarroja que emiten nuestros cuerpos. También la luz ultravioleta UVC puede ser útil para ayudar a desinfectar, porque puede destruir eventuales agentes patógenos.

¿Sabías que los fotones pueden penetrar algunos centímetros dentro de nuestro cuerpo? En ICFO y Hemophotonics (una spin-off de ICFO nacida en 2013) utilizan esta propiedad para obtener información sobre lo que ocurre bajo nuestra piel (concentración de oxígeno y flujo de la sangre) en tiempo real y de manera no invasiva.

Esto puede ayudar a los profesionales médicos a la hora de detectar y monitorizar enfermedades neurológicas, además de mejorar la diagnosis de algunas patologías, como el cáncer de tiroides. Esta tecnología tiene también aplicaciones en el campo de las neurociencias, oncología, anestesiología, diabetes y medicina deportiva.

 (Foto: sensor no invasivo para la detección precoz de patologías neurológicas en bebés prematuros)

La luz del Sol es una fuente de energía gratuita e inagotable que debemos aprender a aprovechar el máximo posible, sobre todo en el contexto actual de emergencia climática.
En ICFO, varias personas se dedican a estudiar nuevos materiales para crear células solares transparentes y/o flexibles que nos permitirían obtener energía desde lugares donde ahora es complicado hacerlo. Por ejemplo, se podrían integrar en los coches eléctricos para aumentar su autonomía o en ventanas de edificios para maximizar la superficie de captación de luz solar y por lo tanto la producción de energía. También se podrían integrar en la ropa o dispositivos wearables: así se reduciría el tamaño de baterías y por tanto del objeto.

 (Foto: el cuadrado de diferente color sobre la O del logotipo del ICFO es una célula solar transparente)

Durante la primera gran ola de la pandemia de COVID-19, un equipo de ICFO trabajó intensamente con un equipo médico del Hospital Parc Tauli para probar una nueva idea: evaluar con dispositivos fotónicos las disfunciones microvasculares en pacientes de COVID-19.

Ésta podría ser una opción de bajo coste, no invasiva para los pacientes y sencilla de uso para los profesionales de la salud para ayudar a establecer el mejor tratamiento durante las diferentes fases de la COVID-19 y ayudar a personalizar los tratamientos. El proyecto se extendió a diferentes países del mundo e incluso fue seleccionado para ser uno de los 23 proyectos científicos que la Unión Europea financió a finales del verano de 2020 para hacer frente a la pandemia.

 (Foto: Científicos de ICFO probando el equipo antes de enviarlo a los hospitales.)

Para poder empujar los límites del conocimiento en el campo de la nanotecnología como se da en ICFO, se necesitan unos instrumentos excepcionales, que permiten, por ejemplo, evaporar metales o hacer incisiones extremadamente diminutas con haces de electrones.

Con estos instrumentos, se fabrican las muestras y los dispositivos que – gracias a su estructura nanométrica - permiten observar nuevos fenómenos u obtener productos innovadores. Para poder hacer esto, es necesario tener un espacio extremadamente limpio, ya que un solo grano de polvo podría desperdiciar la investigación. Por eso en ICFO hay una sala blanca donde diferentes grupos científicos pueden colaborar para entender mejor el nanomundo.

 (Foto: Persona observando una muestra dentro de la sala blanca de ICFO)

La tecnología y la ciencia han sido parte de nuestra vida y esta influencia va a más. ¿Es positivo esto? Hay una parte de la población que no se fía de los resultados de los científicos y rechaza los avances tecnológicos: ¿qué opinas de su posición?

En varias ocasiones, aplicaciones y técnicas que hoy en día tienen un uso e impacto muy extenso fueron desarrolladas como etapa secundaria para alcanzar el objetivo principal de la investigación. Por ejemplo, el internet nació en un centro de investigación internacional sobre física de partículas como el CERN; los sistemas de posicionamiento por satélite (GPS, Galileo) deben su precisión a la teoría de la relatividad general.

A veces, campos de investigación que en principio no tienen aplicaciones obvias generan tecnologías útiles como efectos colaterales. ¿Deberíamos invertir en investigación fundamental para los posibles beneficios que nos traerían eventuales aplicaciones colaterales? ¿O el avance del conocimiento es razón suficiente para destinarle recursos?

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.