La luz es la poderosa energía en la que el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) es un centro de investigación líder europeo para el desarrollo de soluciones tecnológicas avanzadas. La fotónica, aplicada a tecnologías cuánticas y de ciencias de la vida, han convertido al centro catalán, ubicado en el campus del Parc Mediterrani de la Tecnologia, en Castelldefels, en una de las instituciones de mayor proyección en su ámbito.
En noviembre del 2024, la Comisión Europea confirmó la selección del proyecto PIXEurope, una iniciativa piloto para el desarrollo de chips fotónicos en el que participarán 11 países y que será coordinada por el ICFO.
Con el apoyo del Ministerio para la Transformación Digital y de Función Pública del Gobierno español y de la Generalitat de Cataluña, PIXEurope tiene previstas inversiones de unos 400 millones de euros con el objetivo del desarrollo final de chips fotónicos.
La institución es líder en tecnologías de vanguardia como la computación cuántica
A diferencia de los chips tradicionales, basados en electrones, los chips fotónicos son más rápidos y no se ven limitados por la resistencia de un material conductor al paso de la información por los circuitos. La luz viaja mucho más rápido que los electrones, por lo que la transmisión de datos es significativamente más veloz y con menor latencia. Además, estos últimos son más eficientes energéticamente, porque no generan grandes cantidades de calor ni pérdidas por resistencia.
Aunque se trata de una tecnología emergente, las proyecciones indican que el mercado mundial de producción de circuitos integrados fotónicos crecerá más del 400% en los próximos 10 años. El mercado de la fotónica tendrá un volumen al final de ese periodo de más 1,5 billones de euros.
Las principales aplicaciones de los chips fotónicos son las áreas de telecomunicaciones, inteligencia artificial, detección de imágenes, conducción autónoma de vehículos, medicina, medio ambiente, energías renovables, defensa, seguridad y consumo.
Con PIXEurope se impulsará la capacidad de producción y de innovación de las empresas europeas con el desarrollo y la fabricación de prototipos de sus productos basados en chips fotónicos. El programa dará apoyo a las instituciones dedicadas a la investigación para acelerar la comercialización de los productos fruto de esta investigación.
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La línea piloto está orientada a diseñar y desarrollar una cadena de fabricación. El objetivo final es crear un ecosistema europeo de chips fotónicos, con servicios de acceso abierto para los usuarios finales y socios industriales.
En PIXEurope participan Austria, Bélgica, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Polonia, Portugal, España, Países Bajos y Reino Unido. Además participan las comunidades autónomas de Catalunya, València, Madrid y Galicia.
Laboratorio de chips fotónicos en el ICFO
Además de este importante proyecto, el ICFO es líder en tecnologías de vanguardia, como la fotónica cuántica enfocada a la computación cuántica, las comunicaciones y la criptografía. Participa en la iniciativa Quantum Flagship de la Unión Europea, un ambicioso proyecto con un presupuesto de mil millones de euros en diez años que reúne a instituciones de investigación, universidades, empresas y responsables políticos. Además de promover la investigación, también promueve la transferencia de las tecnologías transformadoras de los laboratorios a los mercados.
En ciencias de la vida y medicina, el ICFO aplica la fotónica en diagnóstico médico y terapias, como microscopía de alta resolución y técnicas de imagen óptica para detectar cáncer y enfermedades neurodegenerativas. También trabaja en proyectos como el uso de luz para terapias con tratamientos mínimamente invasivos.
Entre las áreas a las que dirige sus investigaciones, el ICFO está la de la energía y la sostenibilidad, con el desarrollo de tecnologías como celdas solares de alta eficiencia y sistemas de almacenamiento de energía basados en fotónica. El grupo Photovoltaics investiga sobre las perovskitas, un tipo de material cristalino para conseguir paneles solares más eficientes. Además de participar en el consorcio europeo SOLAR-ERA.NET, que lanza convocatorias para proyectos transnacionales enfocados a las energías limpias, el centro de Castelldefels investiga sobre iluminación eficiente y tecnologías capaces de reducir el consumo energético.
Una de las cualidades del ICFO es que se trata de una institución muy enfocada en la transferencia tecnológica, con el lanzamiento de nuevas empresas de alta tecnología que recogen el valor de la investigación de la institución para llevarlo hasta la sociedad.
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El ICFO mantiene desde sus inicios una marcada estrategia colaborativa con empresas grandes y pequeñas en sectores como las telecomunicaciones, la salud y la energía, lo que facilita la adopción de los avances de sus investigaciones en campos muy diversos.
La capacidad alcanzada por el ICFO en sus 20 años de historia para combinar investigación básica con aplicaciones prácticas y una extensa red de colaboraciones internacionales lo posiciona como un actor clave en la innovación científica y tecnológica en Catalunya con capacidad de tener un impacto significativo en la economía y la sociedad.
