Soy un socio de una pequeña empresa familiar que fabrica muebles. Hace unos años hice instalar paneles solares en el tejado de la nave que usamos como fábrica y almacén. Fue una inversión importante, pero ahora ahorro mucho dinero a la hora de pagar las facturas de electricidad de la empresa. Además, con una elección como ésta, no gana sólo la empresa: ¡gana también el planeta!

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.

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?

Hay cosas que nuestros ojos no pueden ver. Por ejemplo, la radiación infrarroja y ultravioleta (que nuestros ojos y las cámaras convencionales no pueden captar) llevan información que nos puede ayudar a controlar la calidad de los alimentos, monitorizar la salud de nuestro cuerpo o a ver en condiciones adversas (oscuridad, niebla).

Con los sensores basados en grafeno que se están desarrollando en ICFO en colaboración con Qurv (una spin-off de ICFO nacida en 2020), sería posible hacer todas estas cosas y más con detectores pequeños, de bajo coste y fácilmente integrables en sistemas electrónicos actuales y en tecnologías wearables.

 (Foto: Prototipo de dispositivo wearable basado en grafeno para detectar constantes vitales)

En ICFO se encuentran algunos de los rincones más fríos del mundo, pero nadie puede entrar allí. En estos lugares la temperatura es más baja que en el espacio profundo: sólo unas pequeñas fracciones de grado (cientos de nanokelvins) por encima del cero absoluto.

Sólo unos pocos laboratorios en el mundo se pueden reproducir estas condiciones en pequeñas cámaras de vacío, donde pueden atrapar pequeñas cantidades de átomos (desde pocos millones hasta uno solo, dependiendo del experimento): para poder estudiar las interesantes propiedades cuánticas que aparecen a estas temperaturas tan bajas, es fundamental que los átomos estén lo más fríos (y por tanto lo más quietos) posible.

  (Foto: Unos de los laboratorios de ICFO donde enfrían átomos cerca del cero absoluto.)

ICFO alienta a la sociedad a formar parte de la comunidad científica a través de experimentos científicos rigurosos que requieren la participación de los ciudadanos, concienciando a la sociedad sobre la importancia de la ciencia de manera atractiva y permitiendo a todos contribuir significativamente a la investigación científica.

En los últimos años, ICFO ha coordinado diferentes experimentos de ciencia ciudadana, como el BIG Bell Test, que consiguió la participación de más de 100.000 ciudadanos en una serie de experimentos vanguardistas de física cuántica llevados a cabo en 12 laboratorios punteros de todo el mundo. También organizó NightUp Castelldefels, un experimento piloto para comprobar si podemos usar los sensores de los móviles para recoger datos útiles paraestudios sobre contaminación lumínica.

(Foto: ciudadanos participando en NightUp Castelldefels)

Estamos acostumbrados a que las plataformas de películas o música nos sugieran propuestas interesantes sobre qué ver o escuchar. Esto es posible porque los algoritmos pueden aprender, si les damos una serie de ejemplos iniciales: es una rama de la inteligencia artificial que se llama machine learning.

A parte de mejorar los servicios tecnológicos, el machine learning es muy útil también para las personas que buscan soluciones a problemas científicos complejos. En ICFO utilizamos inteligencia artificial para encontrar nuevas estrategias para resolver problemas complejos de física cuántica, prever el movimiento de partículas individuales (muy importante para la biología) o aumentar la rapidez de cálculo (optimización) para algunos algoritmos complejos que aplican a problemas significativos para el día a día.

En los años sesenta, la mayoría de las representaciones futuristas de los años alrededor del 2000 incluía coches voladores. Ahora, más de veinte años después, nuestras expectativas para el futuro han cambiado notablemente.

¿Tiene sentido escuchar a quien nos promete que su campo de estudio nos llevará la tecnología del futuro? ¿Podemos de verdad hacer previsiones sobre el futuro de la ciencia y de la tecnología?

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.