No sé cómo lo haría sin internet: toda la música que escucho, las historias que leo, las fotos que comparto con los amigos, los vídeos que miro, ... ¡todo está en la nube!

¿Sabías que la nube no es tan etérea como el nombre nos puede hacer pensar? Para poder distribuir información por todo el mundo de forma ultra rápida es necesaria una red de fibras ópticas que conecta físicamente todos los continentes y ciudades pasando incluso por el fondo de los océanos. Así los miles de datos que se envían cada segundo pueden llegar a nuestros dispositivos en nada, sean los datos necesarios para hacer funcionar un hospital o un vídeo de gatitos, ¡y todo transportado por fotones!

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.

En la pequeña ciudad donde vivo, el Ayuntamiento ha hecho instalar sensores fotónicos para recoger datos y poder tomar decisiones informadas. Por ejemplo, instalaron una red de sensores para monitorizar la contaminación del aire y del agua con un sistema de datos abiertos, para que los ciudadanos puedan estar informados sobre la salud medioambiental.

También están trabajando para conectar toda la población a la red de internet, instalando la red de fibra óptica en todos los barrios de la ciudad. Todavía faltan muchos pasos, pero ¡poco a poco nos estamos transformando en una smart city!

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)

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.)

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.)

Para captar imágenes de algunas cosas muy rápidas (como por ejemplo una bala atravesando una manzana) es necesario iluminarlas con un pulso de luz tan rápido como la escena que queremos capturar. Así, para poder observar el comportamiento de los electrones en algunas reacciones químicas, es necesario enviar pulsos de luz extremadamente rápidos.
Tan rápidos que se debería dividir un segundo por el número de segundos transcurridos desde el inicio del universo para obtener su duración (algunos attosegundos).
En uno de los laboratorios del ICFO, trabajan en la generación de estos pulsos para estudiar fenómenos que puedan ayudar a mejorar la síntesis de productos químicos o el rendimiento de carburantes o de ordenadores.

  (Foto: Uno de los láseres de ICFO que permite generar pulsos ultrarrápidos.)

Tener un conocimiento básico sobre diferentes campos científicos y entender cómo se crea el conocimiento científico es importante para toda la ciudadanía. La pandemia de COVID-19 es un ejemplo: es más fácil comprender y aplicar correctamente las recomendaciones de salud pública (y contribuir a frenar la difusión del virus) si entendemos las razones científicas que hay detrás y cómo se ha llegado a estas conclusiones.

Aunque se enseñe ciencia durante la educación obligatoria, es evidente que no es suficiente para que la sociedad valore la ciencia y sus resultados: ¿cómo podríamos cambiar eso?

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?

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.