"Hágase la luz
El Instituto de Ciencias Fotónicas, santuario de la investigación experimental, se ha convertido en un polo de atracción de conocimiento y en uno de los centros punteros en el estudio y desarrollo de las aplicaciones médicas, tecnológicas y energéticas de la luz
“¡Luz! ¡Más luz!”. Lo gritó Goethe en su lecho de muerte, lo defendió a capa y espada Turner cada vez que agarraba un pincel, y no sería extraño que, de repente, apareciese alguien por aquí con la frase tatuada en el antebrazo. “Advancing in the frontiers of light”, se lee en una pared. “That’s how the light gets in”, anuncia otro rótulo. Ventanales amplios, zonas temáticas con cada uno de los siete colores que componen el espectro electromagnético y un muro de bienvenida en el que la ciencia se fusiona con la ficción a través de viejas portadas de ‘Amazing Stories’, ‘Science Fiction’ y ‘Science Wonder Stories’. ¿Luz? ¿Más luz? Por supuesto.
“Si aquí no tenemos luz, apaga y vámonos”, bromea Lluís Torner, director del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), mientras los compañeros de vídeo localizan un enchufe en el que poder conectar alargadores y cargadores. Porque, en efecto, si algo sobra en este centro puntero de investigación científica y tecnológica es luz. También reconocimiento internacional, premios, y presencia más o menos fija en lo más alto del ranking Mapping of Scientific Excellence, pero sobre todo luz. La materia prima del futuro. “Let there be light!”, que anuncia, casi grita, el cartel que preside una de las salas de reuniones de la sede del ICFO, un moderno y funcional edificio ubicado en el Parque Mediterráneo de la Tecnología de Castelldefels (Barcelona), a un tiro de piedra de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial. Gente lista por doquier. La mayor concentración de talento en muchos kilómetros a la redonda.
“La Comisión Europea publicó hace ya casi una década que más de un 10% de la economía del continente tiene que ver con la fotónica. Es una cosa importante, pero quizás porque es un nombre nuevo, es menos conocida que la electrónica”, explica Torner. Y, en efecto, para cualquiera poco o nada materializado con el tema, casi todo lo que tiene que ver con la fotónica suena a ciencia ficción. A ‘La guerra de los mundos’ y ‘El hombre invisible’. experimentos futuristas y amplificadores e inhibidores diseñados en algún laboratorio de la factoría Marvel. Es más: en el ICFO incluso gastan una suerte de gentilicio propio para referirse a los estudiantes y miembros de la comunidad ; un nombre de resonancias espaciales, de civilización aún por descubrir en alguna misión de ‘Star Trek’. “Icfonianos”, se llaman. Casi nada. Saludos vulcánicos.
“La Comisión Europea publicó hace ya casi una década que más de un 10% de la economía del continente tiene que ver con la fotónica. Es una cosa importante, pero quizás porque es un nombre nuevo, es menos conocida que la electrónica”, explica Torner. Y, en efecto, para cualquiera poco o nada materializado con el tema, casi todo lo que tiene que ver con la fotónica suena a ciencia ficción. A ‘La guerra de los mundos’ y ‘El hombre invisible’. experimentos futuristas y amplificadores e inhibidores diseñados en algún laboratorio de la factoría Marvel. Es más: en el ICFO incluso gastan una suerte de gentilicio propio para referirse a los estudiantes y miembros de la comunidad ; un nombre de resonancias espaciales, de civilización aún por descubrir en alguna misión de ‘Star Trek’. “Icfonianos”, se llaman. Casi nada. Saludos vulcánicos.
A la velocidad de la luz
En realidad, todo es mucho más sencillo. O eso intentan. “Sin fotónica, Internet sería como en el año 90: una cosa lenta y cara”, ilustra Torner. ¿La razón? “Fibra óptica significa fotónica. Son fotones que comunican el mundo y transmiten los datos, los whatsapp, las fotos y el correo electrónico”. añade. Nada de esto, sin embargo, explica qué hacemos aquí. O quizá sí. Porque sin la fotónica, parece, todo sería mucho más complicado. Y bastante más lento.
La cuarta revolución industrial, dicen, será la de la inteligencia artificial, pero mientras Chat Gtp sigue balbuceando, en el ICFO ya recorren las lindes del futuro cada vez que se cierra la puerta de un laboratorio y se consiguen cosas tan asombrosas como enfriar átomos utilizando láseres. “Esto tenemos que ver a qué revista lo enviamos”, bromean la investigadora Leticia Tarruell y el doctorando Ramón Ramos en un laboratorio de simulación cuántica en el que se acumulan kilómetros de cables y centenares de ópticas. “Se trata de comprobar que los átomos se comportan como queremos. O quién sabe si descubrir un poco de física nueva”, desliza Tarruell como si nada. A su espalda, en un folio pegado en la pared, una impresión de meme del perro y la casa en llamas sugiere que quizá la cosas no siempre salen como deberían. Entorno controlado, también a prueba de risas.
La pregunta, sin embargo, sigue siendo la misma, y hay que hacerla cuánto antes. ¿Cómo se traduce y aplica toda esta investigación experimental puntera, ese manejo de fotones, átomos y attosegundos, en el día a día? ¿De qué sirve exactamente la fotónica? Torner, que dirige el ICFO desde su creación en 2002, tiene la respuesta. “Lo que hace que la fotónica sea importante es que aplica a diversas áreas. Nosotros nos centramos en tres: fotónica para información, fotónica para planeta limpio y fotónica para salud. Fotónica para información es esencialmente ciencia y tecnología cuántica; es una revolución que ha empezado en el mundo hace un par de décadas y en la que España puede tener un papel importante. Fotónica para planeta limpio es básicamente usar fotones para captar mejor y de forma más eficaz la luz solar, hacer sensores para tener agua limpia… Y fotónica para salud es usar fotones esencialmente para diagnósticos de enfermedades de forma prematura”.
Esto último queda claro al entrar en un laboratorio de microscopía en el que Maria Marsal, investigadora e ingeniera, monitoriza embriones de pez cebra para estudiar cómo la luz afecta al cuerpo humano. Microscopios ópticos de última generación, imágenes de altísima resolución y la luz como inmejorable aliada de la biología y la medicina. El pez cebra, explica Marsal, tiene un genoma similar al del ser humano y más del 84% de los genes que causan enfermedades en las personas, por lo que es uno de los animales más utilizados en la investigación biomédica y científica. En el ICFO, las técnicas fotónicas permiten, entre otras cosas, observar el cerebro de peces vivos y en movimiento. A partir de ahí, y combinando neurofotónica y fluorescencia, se abre la puerta a aplicaciones médicas como el mapeo del cerebro de recién nacidos de formas no invasivas o la estimulación de nanoparticulas con luz para combatir tumores de forma directa. La ciencia del futuro, a la vuelta de la esquina y materializándose en cada uno de los más de ochenta laboratorios repartidos por el edificio.
La cuarta revolución industrial, dicen, será la de la inteligencia artificial, pero mientras Chat Gtp sigue balbuceando, en el ICFO ya recorren las lindes del futuro cada vez que se cierra la puerta de un laboratorio y se consiguen cosas tan asombrosas como enfriar átomos utilizando láseres. “Esto tenemos que ver a qué revista lo enviamos”, bromean la investigadora Leticia Tarruell y el doctorando Ramón Ramos en un laboratorio de simulación cuántica en el que se acumulan kilómetros de cables y centenares de ópticas. “Se trata de comprobar que los átomos se comportan como queremos. O quién sabe si descubrir un poco de física nueva”, desliza Tarruell como si nada. A su espalda, en un folio pegado en la pared, una impresión de meme del perro y la casa en llamas sugiere que quizá la cosas no siempre salen como deberían. Entorno controlado, también a prueba de risas.
La pregunta, sin embargo, sigue siendo la misma, y hay que hacerla cuánto antes. ¿Cómo se traduce y aplica toda esta investigación experimental puntera, ese manejo de fotones, átomos y attosegundos, en el día a día? ¿De qué sirve exactamente la fotónica? Torner, que dirige el ICFO desde su creación en 2002, tiene la respuesta. “Lo que hace que la fotónica sea importante es que aplica a diversas áreas. Nosotros nos centramos en tres: fotónica para información, fotónica para planeta limpio y fotónica para salud. Fotónica para información es esencialmente ciencia y tecnología cuántica; es una revolución que ha empezado en el mundo hace un par de décadas y en la que España puede tener un papel importante. Fotónica para planeta limpio es básicamente usar fotones para captar mejor y de forma más eficaz la luz solar, hacer sensores para tener agua limpia… Y fotónica para salud es usar fotones esencialmente para diagnósticos de enfermedades de forma prematura”.
Esto último queda claro al entrar en un laboratorio de microscopía en el que Maria Marsal, investigadora e ingeniera, monitoriza embriones de pez cebra para estudiar cómo la luz afecta al cuerpo humano. Microscopios ópticos de última generación, imágenes de altísima resolución y la luz como inmejorable aliada de la biología y la medicina. El pez cebra, explica Marsal, tiene un genoma similar al del ser humano y más del 84% de los genes que causan enfermedades en las personas, por lo que es uno de los animales más utilizados en la investigación biomédica y científica. En el ICFO, las técnicas fotónicas permiten, entre otras cosas, observar el cerebro de peces vivos y en movimiento. A partir de ahí, y combinando neurofotónica y fluorescencia, se abre la puerta a aplicaciones médicas como el mapeo del cerebro de recién nacidos de formas no invasivas o la estimulación de nanoparticulas con luz para combatir tumores de forma directa. La ciencia del futuro, a la vuelta de la esquina y materializándose en cada uno de los más de ochenta laboratorios repartidos por el edificio.
Portafolio de patentes
En el de celdas solares, el doctorando Francisco Bernal trabaja montando celdas orgánicas que, asegura, podrían integrarse en ventanas y dispositivos flexibles para aprovechar al máximo la luz solar. A eso mismo, apunta Torner, se dedica una de las ‘spin-off’ surgidas del centro y que prevé comercializar sistemas fotovoltaicos flexibles que se puedan colocar en una superficie curvada como el techo de un coche. “La misión principal del ICFO es hacer investigación para formar a jóvenes, pero dado que hacemos investigación, una parte de ella se traduce en portafolios de patentes”, aclara el director del centro.
Mientras tanto, en la Sala Blanca, un par de técnicos manipulan chips y desarrollan sensores con grafeno, “mucho más estables y eficientes”, e imprimen circuitos minúsculos. Entorno controlado, presión estable y trajes protectores de los pies a la cabeza. Que se haga la luz, sí, pero que no salga.
Pasadas las doce, empieza el desfile de fiambreras y se vacían los pasillos. En la cantina se impone el horario europeo. Normal: en el ICFO trabajan 500 personas de más de 60 nacionalidades. Por volumen, ganan italianos y americanos. Hace un par de años, el podio lo hubiesen completado los americanos, pero su lugar lo ocupan ahora chinos, surcoreanos e indios. “Cada año aplican un millar de alumnos de doctorado para 50 plazas”, aseguran desde el centro. “La misión principal del ICFO no es tanto la investigación como usar la investigación para formar a jóvenes”, matiza Torner.
Esa implicación práctica, el mancharse las manos en el laboratorio y trastear con láseres y átomos, es lo que ha convertido al centro en un polo de atracción de conocimiento. Lo explica a la perfección, más bien lo encarna, Tarruell, investigadora especializada en física cuántica y el estudio de los materiales inaccesibles. “Soy mitad española y mitad francesa. Nací en Madrid y empecé mis estudios de Física en la Complutense, pero me fui un semestre de intercambio a Francia, a París, y me gustó muchísimo porque descubrí la investigación experimental”, relata la científica, reconocida, entre muchas otras cosas, por ser la primera persona que hizo grafeno artificial.
“En España hacíamos muchas cosas teóricas, y descubrí que en el laboratorio se podían hacer cosas aplicadas o prácticas que también estaban ligadas a la física fundamental”, recuerda. De vuelta a España tras más de una década de doctorados y postdoctorados en Zurich y Burdeos, Tarruell encontró en Barcelona la posibilidad de seguir trabajando con la simulación cuántica experimental. “No estaba segura de poder construir experimentos y hacer la investigación que hago actualmente aquí”, reconoce.
En el de celdas solares, el doctorando Francisco Bernal trabaja montando celdas orgánicas que, asegura, podrían integrarse en ventanas y dispositivos flexibles para aprovechar al máximo la luz solar. A eso mismo, apunta Torner, se dedica una de las ‘spin-off’ surgidas del centro y que prevé comercializar sistemas fotovoltaicos flexibles que se puedan colocar en una superficie curvada como el techo de un coche. “La misión principal del ICFO es hacer investigación para formar a jóvenes, pero dado que hacemos investigación, una parte de ella se traduce en portafolios de patentes”, aclara el director del centro.
Mientras tanto, en la Sala Blanca, un par de técnicos manipulan chips y desarrollan sensores con grafeno, “mucho más estables y eficientes”, e imprimen circuitos minúsculos. Entorno controlado, presión estable y trajes protectores de los pies a la cabeza. Que se haga la luz, sí, pero que no salga.
Pasadas las doce, empieza el desfile de fiambreras y se vacían los pasillos. En la cantina se impone el horario europeo. Normal: en el ICFO trabajan 500 personas de más de 60 nacionalidades. Por volumen, ganan italianos y americanos. Hace un par de años, el podio lo hubiesen completado los americanos, pero su lugar lo ocupan ahora chinos, surcoreanos e indios. “Cada año aplican un millar de alumnos de doctorado para 50 plazas”, aseguran desde el centro. “La misión principal del ICFO no es tanto la investigación como usar la investigación para formar a jóvenes”, matiza Torner.
Esa implicación práctica, el mancharse las manos en el laboratorio y trastear con láseres y átomos, es lo que ha convertido al centro en un polo de atracción de conocimiento. Lo explica a la perfección, más bien lo encarna, Tarruell, investigadora especializada en física cuántica y el estudio de los materiales inaccesibles. “Soy mitad española y mitad francesa. Nací en Madrid y empecé mis estudios de Física en la Complutense, pero me fui un semestre de intercambio a Francia, a París, y me gustó muchísimo porque descubrí la investigación experimental”, relata la científica, reconocida, entre muchas otras cosas, por ser la primera persona que hizo grafeno artificial.
“En España hacíamos muchas cosas teóricas, y descubrí que en el laboratorio se podían hacer cosas aplicadas o prácticas que también estaban ligadas a la física fundamental”, recuerda. De vuelta a España tras más de una década de doctorados y postdoctorados en Zurich y Burdeos, Tarruell encontró en Barcelona la posibilidad de seguir trabajando con la simulación cuántica experimental. “No estaba segura de poder construir experimentos y hacer la investigación que hago actualmente aquí”, reconoce.
De cara al futuro, apunta Torner, uno de los grandes retos del ICFO pasa por contribuir al desarrollo de formas de energía más limpias y sostenibles. “Básicamente está todo por hacer. Queda todo por hacer en el planeta limpio. Tenemos trabajo para todo este siglo”, anuncia. Por suerte, además de luz, también les sobra el talento. Y pizarras en los pasillos. No vaya a ser que aparezca por aquí el Will Hunting de la fotónica y no tenga donde realizar cálculos y trazar campanas de Gauss. “That’s how the light gets in”, que se vuelve a leer justo antes de salir. "
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