Cuando estudiaba en la academia de bellas artes, ¡nunca habría pensado en apuntar una obra de Leonardo da Vinci con un láser como estoy haciendo ahora! No os preocupéis, no la quiero dañar: el láser me permite limpiarla y hacer que recupere su esplendor original.
Los láseres y las técnicas fotónicas de análisis son herramientas muy útiles para los restauradores de obras de arte como yo: nos permiten analizar diferentes aspectos de las obras de arte (como por ejemplo los pigmentos, o la manera de trabajar del artista) sin poner en peligro la integridad de las obras. Mi trabajo mezcla arte y ciencia: ¡estoy seguro de que le encantaría al mismísimo Leonardo!

Este año he empezado a estudiar el máster en Fotónica en Barcelona. En una de las asignaturas, he descubierto que la fotónica tiene mucho que ver con mi otra pasión: los drones. Si llenamos estos pequeños aviones con sensores fotónicos, podemos obtener información valiosa sobre lugares difíciles de alcanzar. Esto hace que los drones no sean sólo juguetes divertidos, sino instrumentos importantes para estudiar el medio ambiente, buscar yacimientos de petróleo, gas o minerales, monitorizar zonas de desastres naturales o controlar los cultivos.

Hace unos días vi como mi hija de dos años intentaba (sin éxito) hacer deslizar la página de un periódico con su dedo. Para una persona como ella, que nació en un mundo donde hay pantallas en todas partes, incluso en la nevera, es natural pensar que se pueda interactuar con cualquier superficie o palabra escrita. Esto no sería posible si durante los últimos años las pantallas no hubieran mejorado tanto, ganando en definición y funcionalidad. Quién habría podido imaginar poder interactuar de manera tan intuitiva con una máquina hace unas décadas?

Cada día compartimos muchísima información privada (datos personales, financieros o sanitarios) que podría ser interceptada: los protocolos criptográficos que actualmente las protegen no funcionarían con ordenadores más potentes que los actuales.
Una solución podría llegar de la física cuántica, que permite diseñar protocolos criptográficos que resistirían los ataques de cualquier ordenador (presente o futuro).

Hay todavía muchos retos tecnológicos para poder llegar a integrar sistemas de criptografía cuántica en la red de telecomunicaciones: resolverlos es el objetivo de CiViQ, un proyecto europeo de la Quantum Flagship que ICFO coordina y en el que participan otros centros de investigación, universidades y grandes y pequeñas empresas, entre las cuales, Quside, spin-off del ICFO fundada en 2017.

(Foto: Uno de los laboratorios de ICFO donde se desarrollan las tecnologías para la criptografía cuántica)

ICFO pone el máximo esfuerzo para convertir el conocimiento que genera en un impacto positivo para la sociedad en forma de productos y tecnologías en colaboración con la industria o mediante la creación de spin-offs.

ICFO ha obtenido más de 100* familias de patentes en los campos de la salud, la información y la energía. Se trata por ejemplo de innovaciones en microscopía y manipulación óptica, dispositivos nanotecnológicos, células solares, sensores de grafeno, sistemas láser, pantallas avanzadas, impresión 3D, dispositivos wearables, tecnologías cuánticas y sensores compactos para uso en entornos hostiles.

ICFO se ha rodeado de un ecosistema de empresas con las que colabora en diferentes proyectos industriales, donde se encuentran también sus 9* spin-offs y las otras que están todavía en fase de incubación.

(*) datos actualizados el octubre 2020

Si dividiéramos en mil partes el diámetro de un cabello, llegaríamos a la escala de algunas de las nanopartículas que se fabrican en ICFO. A pesar de ser tan pequeñas, estas partículas son útiles para diferentes tecnologías innovadoras.

En ICFO, muchas personas están explorando el nanomundo, tratando de mejorar nuestro conocimiento de los nuevos fenómenos que emergen a esta escala diminuta. También tienen como objetivo desarrollar nuevas tecnologías, como nuevos materiales para teléfonos móviles y dispositivos wearables, diagnóstico y tratamiento de enfermedades, sensores de fotones y células solares.

 (Foto: Estructura de carbono vista con un microscopio electrónico. Dentro de la "cueva" se pueden ver algunos nanotubos.)

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)

La ciencia y la tecnología han mejorado y mejoran la calidad de nuestra vida. Sin embargo, quedan muchos problemas urgentes e importantes que necesitan soluciones inmediatas que la investigación no nos puede ofrecer de forma directa e inmediata. Quizás deberíamos concentrar nuestros esfuerzos en reducir las desigualdades sociales, el desempleo, el hambre y la pobreza. ¿O pueden la ciencia y la tecnología ayudar también en estos aspectos?

La ciencia es una actividad internacional: la gran mayoría de los descubrimientos científicos son hechos por equipos multinacionales y resultan de colaboraciones entre institutos y empresas de diferentes países.

Las personas en el mundo de la ciencia se mueven a menudo para ampliar su experiencia, por lo que es muy usual encontrar personas de diferentes países en un centro de investigación. La mezcla cultural crea un ambiente abierto y tolerante que ayuda al nacimiento de ideas nuevas y originales que permiten hacer avanzar la investigación.

¿Tiene sentido asociar un descubrimiento científico importante a un país, como a menudo se lee en las noticias?

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.