Sono un ragioniere e sono molto interessato alla scienza. Ecco perché guardo spesso programmi TV sulla tecnologia. Qualche settimana fa, ho visto il Prof. Lluis Torner, direttore dell'ICFO, spiegare che uno smartphone utilizza tecnologie che hanno guadagnato più di 20 premi Nobel relazionati con la fotonica, che sono alla base di fotocamere, sensori, schermi tattili, così come della tecnologia utilizzata per produrre microcircuiti e molti dei loro componenti e per rendere possibile Internet. Chi avrebbe mai immaginato di avere così tanta fotonica in tasca!

Ho sempre pensato che l’illuminazione artificiale potesse portarci solo benefici in quanto ci permette di vivere e lavorare indipendentemente dalle ore di luce solare in un giorno. Tuttavia, ieri la mia vicina, che molto appassionata di tecnologia e scienza, mi ha spiegato che la luce artificiale può alterare i cicli vitali degli esseri viventi.

Rimangono molte cose da capire a proposito dell’inquinamento luminoso: per questo mi ha invitato a partecipare con lei a un esperimento scientifico partecipativo (citizen science) per aiutare i ricercatori a studiare le conseguenze dell'esposizione alla luce artificiale. Chi avrebbe mai pensato che camminare e scattare foto con il mio cellulare potesse contribuire alla scienza!

Qualche settimana fa ho ottenuto il lavoro dei miei sogni: lavoro in un maker space, dove posso armeggiare con tutte le macchine che hanno. Adoro le strutture flessibili che si possono ottenere tagliando il legno: senza la precisione dei laser, non sarebbero così facili da fare! Sono affascinata anche dalla nuova stampante 3D: grazie al suo laser, riusciamo a riprodurre velocemente le parti in plastica che i produttori dall'altra parte del mondo hanno progettato. È quasi come il teletrasporto dei film di fantascienza!

Siamo abituati ad andare in spiaggia senza preoccuparci delle malattie, perché ci sono entità come l’Agenzia Catalana dell’Acqua (ACA) che monitorano l'acqua lungo le spiagge, garantendo la sicurezza dei bagnanti. Grazie alla fotonica sarà presto possibile effettuare analisi in situ in poche ore, riducendo sensibilmente i tempi di attesa per la rilevazione della presenza di microrganismi nocivi.

Per questo motivo, l'ACA ha concordato con l'ICFO di sviluppare questa tecnologia per monitorare lo stato delle spiagge catalane. Questa stessa tecnologia potrebbe essere applicata anche nel campo della sicurezza alimentare e in altri settori industriali.

La fisica quantistica descrive il mondo alla scala atomica e molecolare: negli ultimi anni, la comunità scientifica ha imparato a sfruttare fenomeni che si manifestano in scala microscopica per creare nuove tecnologie.

Ci si aspetta che le tecnologie quantistiche migliorino il modo in cui vengono studiati alcuni sistemi fisici, la sicurezza delle nostre comunicazioni, la velocità di calcolo dei computer e la sensibilità dei sensori.

Con più della metà dei suoi gruppi che lavorano in questi campi, l’ICFO unisce i suoi sforzi ad altri centri di ricerca e aziende che sono attivamente coinvolti in reti locali (QuantumCAT) ed internazionali (European Quantum Flagship) che mirano ad accelerare l'arrivo di queste tecnologie alla società.

La fabbricazione digitale è una delle innovazioni chiave della quarta rivoluzione industriale che stiamo vivendo. La possibilità di stampare oggetti 3D ha aperto innumerevoli nuove possibilità sia su piccola scala (makers e startup), sia su scala industriale.

Una delle tecniche più interessanti per ottenere rapidamente oggetti complessi è la sinterizzazione, ma ha l'importante limitazione che può creare solo oggetti neri o grigi.

Una recente tecnologia sviluppata presso l’ICFO consente di aggiungere diversi colori a questa tecnica di stampa 3D, aprendo la porta a nuove potenziali applicazioni e alla possibilità di integrare il design artistico ed estetico nella produzione digitale.

All'ICFO si trovano alcuni degli angoli più freddi del mondo, ma nessuno può entrarci. Lì la temperatura è più bassa che nello spazio profondo: solo piccole frazioni di grado (centinaia di nanokelvin) sopra lo zero assoluto.

Solo pochi laboratori al mondo sono in grado di riprodurre queste condizioni in piccole camere da vuoto, dove possono intrappolare piccole quantità di atomi (da pochi milioni a uno solo, a seconda dell'esperimento): per poter studiare le interessanti proprietà quantistiche che appaiono a temperature così basse, è fondamentale che gli atomi siano i più freddi (e quindi fermi) possibile.

(Foto: uno dei laboratori dell’ICFO dove raffreddano atomi vicini allo zero assoluto.)

La ricerca fondamentale, come in alcuni campi della fotonica, ha bisogno di risorse finanziarie anche se spesso non ha un'applicazione diretta a breve termine a livello commerciale o industriale. D'altra parte, se non si investe nella ricerca fondamentale, è difficile raggiungere il livello di sviluppo necessario per generare ricchezza economica con prodotti tecnologici, poiché ciò implica una profonda conoscenza dei suoi concetti di base. Come possiamo risolvere questo circolo vizioso?

I confini tra scienze naturali e discipline umanistiche non sono mai stati ben definiti. Ad esempio, pensa a Leonardo da Vinci: era un artista o un ingegnere?

Oggi molti artisti parlano di scienza o tecnologia nelle loro opere. D'altra parte, gli scienziati offrono nuovi strumenti e possibilità ai creativi (la placca Arduino è stata inventata per aiutare i designer a integrare l'elettronica nei loro progetti).

La distinzione tra scienze e discipline umanistiche ha ancora senso?

La pandemia scoppiata nel 2020 ci ha insegnato che la salute pubblica è un settore importante che interessa molti più aspetti della società. Un minuscolo virus può influenzare la vita di milioni di persone in tutti i suoi aspetti, non solo per quanto riguarda la salute, ma anche l’economia, la struttura industriale, il mercato del lavoro …

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono migliorare la salute delle persone.

Viviamo nell’era dell’informazione. Sempre più aziende e istituzioni raccolgono e analizzano grandi quantità di dati per migliorare processi industriali e servizi per la popolazione. Inoltre, le tecnologie digitali sono essenziali per comunicare tra di noi, sia per lavoro che per divertimento. Se i sistemi di informazione subiscono un cedimento, ciò ha ripercussioni anche sulle strutture strategiche come le reti energetiche, il controllo del traffico aereo, gli ospedali, i governi, ecc. Pertanto, garantire la sicurezza per un trasferimento di dati rapido e massiccio è di fondamentale importanza per una società digitalizzata come la nostra.

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono migliorare la raccolta, l’analisi, la trasmissione e la sicurezza dei dati.

Siamo nel mezzo di un’emergenza climatica: per risolverla abbiamo bisogno di nuove politiche ambientali e dell’impegno della società nel suo insieme. La scienza e la tecnologia possono accelerare il cambio di paradigma di cui abbiamo bisogno per salvare il pianeta con scoperte e strumenti innovativi. Se non facciamo nulla adesso, la Terra sarà inabitabile e insostenibile, ma siamo ancora in tempo.

Ecco perché è importante concentrare la maggior parte dei nostri sforzi su progetti di ricerca che possono aiutarci a prenderci cura del nostro pianeta.

La fotonica è ovunque e ha un impatto positivo su molti aspetti diversi della nostra vita. A volte, una stessa tecnologia (come il laser) può migliorare la salute, l’informazione e la cura dell’ambiente allo stesso tempo. Ci sono molti importanti problemi globali ed è difficile stabilire una priorità, soprattutto perché sono interconnessi.

Ecco perché è importante non concentrare i nostri sforzi su un unico campo di applicazione: è meglio diversificare i nostri sforzi per avere maggiori possibilità di successo.