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!

Sono socio di una piccola azienda a conduzione familiare di mobili. Qualche anno fa ho fatto installare dei pannelli solari sul tetto del capannone che utilizziamo come fabbrica e magazzino. È stato un grande investimento, ma ora risparmio un sacco di soldi quando si tratta di pagare le bollette dell'elettricità della mia azienda. Inoltre, una scelta come questa è vantaggiosa anche per il pianeta!

Ho amato il cinema fin da piccola, ma ho deciso che gli avrei dedicato la mia vita quando ho visto il mio primo film in 3D. Poter vedere la profondità delle scene sullo schermo mi è sembrato qualcosa di magico. Tuttavia, come spesso accade al cinema, si tratta solo di un effetto speciale! Gli occhiali con lenti polarizzate che consegnano all'ingresso selezionano diversi tipi di fotoni che provengono dai proiettori, facendo arrivare ai nostri occhi due immagini leggermente diverse che il nostro cervello unisce creando la sensazione di tridimensionalità.

La diversità è un elemento chiave per trovare soluzioni creative e originali ai problemi: ecco perché la diversità è un bene importante per un centro di ricerca scientifica. All'ICFO ci sono persone di più di 60 nazionalità con formazione diversa (ci sono persone che hanno studiato fisica, chimica, ingegneria, biologia, neuroscienze, matematica, informatica, ...): con questa miscela di culture, lingue ed esperienze è più facile creare un ambiente aperto e tollerante in cui le nuove idee possano prosperare e crescere.

La luce solare è una fonte di energia gratuita ed inesauribile che dobbiamo imparare a utilizzare in modo efficiente, soprattutto nell'attuale contesto di emergenza climatica.

All'ICFO, diverse persone stanno studiando nuovi materiali per creare celle solari trasparenti e/o flessibili che ci permettano di ottenere energia in modi che attualmente non vengono utilizzati. Ad esempio, potrebbero essere integrate nelle auto elettriche per aumentare la loro autonomia o nelle finestre degli edifici per massimizzare la superficie di cattura della luce solare e quindi la produzione di energia. Potrebbero anche essere integrati in indumenti o dispositivi wearable, riducendo le dimensioni delle batterie e quindi dell'oggetto.

(Foto: il quadrato di colore diverso sulla O del logo ICFO è una cella solare trasparente)

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.

Per catturare immagini di alcune cose molto veloci (come un proiettile che passa attraverso una mela) è essenziale illuminarle con un impulso di luce veloce quanto la scena che vogliamo catturare. Pertanto, per osservare il comportamento degli elettroni in alcune reazioni chimiche, è necessario inviare impulsi luminosi estremamente veloci.

Così veloce che un secondo dovrebbe essere diviso per il numero di secondi che sono trascorsi dall'inizio dell'universo per ottenere la sua durata (pochi attosecondi).

In uno dei laboratori dell’ICFO, stanno lavorando alla generazione di questi impulsi per studiare fenomeni che possono aiutare a migliorare la sintesi di sostanze chimiche o le prestazioni di combustibili o computer.

(Foto: uno dei laser dell’ICFO in grado di generare impulsi ultraveloci)

La scienza e la tecnologia sono migliorate e stanno migliorando la qualità della nostra vita. Tuttavia, ci sono ancora molti problemi urgenti e importanti che richiedono soluzioni immediate che la ricerca scientifica non può offrirci direttamente e rapidamente. Forse dovremmo concentrare i nostri sforzi sulla riduzione della disuguaglianza sociale, della disoccupazione, della fame e della povertà. Oppure la scienza e la tecnologia possono aiutare anche in questi ambiti?

In diverse occasioni, applicazioni e tecniche che oggi sono onnipresenti e di ampio impatto sono state sviluppate come fase secondaria per raggiungere l'obiettivo principale del progetto di ricerca. Internet, ad esempio, è nato in un centro di ricerca internazionale sulla fisica delle particelle come il CERN; i sistemi di navigazione satellitare (GPS, Galileo) devono la loro accuratezza alla teoria della relatività generale.

A volte, campi di ricerca che in linea di principio non hanno applicazioni ovvie, generano tecnologie utili come effetti collaterali. Dovremmo quindi investire nella ricerca fondamentale per i potenziali benefici derivanti dai suoi eventuali sottoprodotti? O il progresso del sapere è una ragione sufficiente per investirci delle risorse?

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.