Empecé a llevar gafas de muy pequeño y siempre quería ser como mis amigos que podían hacer deporte e ir a la piscina sin tener problemas de vista. Hace dos años pude operarme los ojos para reducir mi miopía y ¡por fin puedo ver el mundo directamente y no a través del cristal de las gafas! Y todo gracias a los fotones de un láser ultrapreciso que permitió al cirujano hacer incisiones en mis ojos con mínimo riesgo.

Me gusta sentirme seguro llevando coche, así que cualquier innovación en seguridad me alegra. Por ejemplo, estoy contento de que en mi nuevo coche haya sensores de luz infrarroja que me ayudan a aparcar y que me avisan cuando algún coche se acerca mucho evitándome sustos e ¡incluso algunos accidentes!

En algunos años, espero poder comprar un coche autónomo: por fin podré estar más tranquilo y relajado en medio del tráfico, porque el coche hará todo el trabajo. Mucho del trabajo de detección de obstáculos lo harán unos pulsos de fotones infrarrojos, ¡tal vez incluso detectados por cámaras de grafeno!

Como vivo en un pueblo pequeño de montaña con pocas tiendas, me he acostumbrado a comprar todo lo que necesito por internet. Sin embargo, hay mucha gente en el pueblo, incluida mi abuela, que prefiere pasarse una hora en el coche para bajar a la ciudad a dejar sus datos en internet, porque teme ataques de piratas informáticos.

A pesar de que este sea un peligro importante, yo estoy tranquila, pues leí que hay también mucha gente que se dedica a estudiar nuevas maneras de mejorar la seguridad de nuestras comunicaciones, y ¡parece que las técnicas más prometedoras tengan que ver con las propiedades exóticas de la física cuántica!

¿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 fabricación digital es una de las innovaciones claves de la cuarta revolución industrial que estamos viviendo. La posibilidad de imprimir objetos en 3D ha abierto incontables nuevas posibilidades tanto a pequeña escala en  espacios makers y startups como a escala industrial.

Una de las técnicas más interesantes para poder obtener objetos complejos de forma rápida es la sinterización, pero tiene la importante limitación de que sólo puede crear objetos negros o grises.

Una tecnología reciente desarrollada en ICFO permite añadir diferentes colores a esta técnica de impresión 3D, abriendo la puerta a nuevas potenciales aplicaciones y la posibilidad de integrar diseño artístico y estético a la fabricación digital.

El grafeno es un material de una sola capa de átomos con propiedades increíbles: transparente, resistente, flexible y óptimo conductor de electricidad y calor.

En 2018 se descubrió que dos capas de grafeno superpuestas con una pequeña rotación entre ellas podía transformar este material ya tan interesante de por sí en un superconductor.
Esta fue una noticia muy importante para la comunidad científica que ¡incluso salió en el New York Times! Da pie a entender mejor los fenómenos que tienen lugar en superconductores y potencialmente a diseñar materiales que conduzcan la electricidad sin pérdidas a temperatura ambiente, reduciendo increíblemente el desperdicio que tiene lugar con los materiales actuales.

En ICFO hay uno de los pocos laboratorios en el mundo donde es posible transformar el grafeno en superconductor.

(Foto: parte del equipo del ICFO que trabaja en este proyecto con el dispositivo que permite observar las propiedades del grafeno)

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.)

No es fácil prever cuando una tecnología concreta estará disponible para la sociedad: por ejemplo, hace años que la fusión nuclear parece cerca de resolver el problema de la producción de energía, pero siempre aparecen problemas técnicos imprevistos que alejan su realización. Por otra parte, algunas tecnologías ahora muy difusas, como por ejemplo los láseres, deben su origen a la curiosidad sobre algunas preguntas fundamentales, como la interacción entre fotones y materia, sin una aplicación concreta en mente.

¿Cómo podemos escoger los campos de investigación que nos reportarán más beneficios?

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?

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.