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La Fotónica en nuestras vidas - 16 de mayo - Día internacional de la Luz

Nerea Zabala
 Playa de Arrigunaga, Getxo. Foto de la autora

Después de que la UNESCO declarara el año 2015 como “Año Internacional de la Luz”, entendió que era necesario seguir dando a conocer la importancia que tienen para la humanidad la luz y los avances relacionados con la ciencia de la luz y sus aplicaciones. Por tanto, en 2018 decretó el 16 de Mayo "Día Internacional de la Luz”.

 

Dicho reconocimiento es fundamental para aumentar la conciencia mundial y fortalecer la enseñanza de la ciencia y tecnologías fotónicas (tecnologías de la luz), que son esenciales para hacer frente a desafíos que se plantean en ámbitos como el desarrollo sostenible, la energía, la salud o las comunicaciones, y en definitiva para mejorar la calidad de vida de la humanidad.

Tenemos muy claro que sin luz no existiría la vida en nuestro planeta, que es una fuente de energía para la vida y el desarrollo de todas las especies que habitan la Tierra. Pero además, la luz hace posible avanzar en ciencia, cultura, arte, y educación.

La fotónica está muy presente en nuestras vidas, desde los smartphones que tenemos en nuestras manos y la fibra óptica que facilita las comunicaciones vía internet, a las tecnologías de vanguardia que nos proporcionan herramientas para la observación espacial y el estudio de los orígenes del universo, para lo cual ha sido fundamental. La investigación en nanofotónica, óptica cuántica o ciencia de procesos ultrarrápidos está en la base del desarrollo de nuevos dispositivos y de nuevos descubrimientos fundamentales, que a su vez están ayudando a entender mejor el funcionamiento de los constituyentes de la materia y están abriendo nuevos frentes de investigación. La luz simboliza conocimiento.

 

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Láser azul

Las tecnologías fotónicas han transformado los métodos de fabricación en la industria, y son esenciales en medicina y sanidad. En esta última las lámparas de luz ultravioleta se utilizan para esterilizar,  los instrumentos y herramientas ópticas se utilizan en diagnosis para el análisis y obtención de imágenes, y así mismo han facilitado las operaciones quirúrgicas o han permitido desarrollar tecnologías para mejorar la visión. Las tecnologías fotónicas son esenciales también para la secuenciación de genomas, como el del virus SARS-CoV-2 causante de la pandemia de COVID-19.

 

Las tecnologías fotónicas han transformado los métodos de fabricación en la industria, y son esenciales en medicina y sanidad. 

No es casualidad que la UNESCO eligiera el 16 de mayo para esta celebración, ya que es precisamente el aniversario de la puesta en marcha del primer láser, construido por Theodore Maiman en 1960.

En 60 años hemos visto cómo esta fuente de luz artificial ha cambiado nuestro modo de vida y ha permitido avances tecnológicos que antes ni tan siquiera habíamos imaginado o eran parte de la ciencia ficción. Pero el láser no tuvo una gestación corta. Como su nombre indica (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), está basado en el concepto de física cuántica que consiste en la emisión estimulada de radiación, introducido por Albert Einstein 45 años antes. Hoy en día podemos decir que el láser es mucho más que luz, es una herramienta muy potente y versátil hecha de luz, que permite desde soldar y cortar materiales metálicos en la industria, hasta cortar finos tejidos humanos en las operaciones quirúrgicas o agarrar y manipular partículas microscópicas, bacterias o virus en el laboratorio. De hecho, así lo reconoció la academia de ciencias sueca en 2018, concediendo el premio Nobel de física a los avances en la física láser, a Arthur Ashkin por las pinzas ópticas y su aplicación en los sistemas biológicos, y a Gérard Mourou y Donna Strickland por su método de generar pulsos ópticos ultracortos de alta intensidad. Donna Strickland fue la tercera mujer en recibir este galardón, 55 años después de que lo hiciera la segunda, Maria Goeppert-Mayer.

El láser es un ejemplo perfecto de cómo un descubrimiento científico básico ha posibilitado el desarrollo tecnológico, aportando grandes beneficios a la sociedad en salud, comunicaciones y muchos otros campos. La fotónica y tecnologías fotónicas responden directamente a las necesidades de la humanidad, aportando acceso a la información, promoviendo el desarrollo sostenible y aumentando el bienestar de la humanidad.

La comunidad de FOTONIKA de Euskampus aglomera a profesionales de la UPV/EHU y centros de investigación y desarrollo tecnológico de Euskadi que trabajan en el ámbito de la fotónica. Su fin es fomentar la excelencia en diversos campos relacionados con la misma y contribuir a dar respuesta a los retos globales y sociales, trabajando de manera colaborativa, contribuyendo al esfuerzo colectivo mundial para desarrollar ciencias y tecnologías fotónicas que den respuestas a algunos de los retos de la humanidad de los próximos años. En este sentido apuesta por mejorar la colaboración internacional, en especial con la Universidad de Burdeos y sus socios. Es también consciente del impacto de la fotónica en diversas prioridades del RIS3 Euskadi y de la necesidad de formar y capacitar personas en Euskadi para contar con expertos en este campo.

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UNESCOk 2015. urtea "Argiaren Nazioarteko Urtea" izendatu ondoren, argiaren zientziak eta haren aplikazioek gizateriarentzat duten garrantzia ezagutarazten jarraitu behar zela ulertu zuen. Hortaz, 2018an, maiatzaren 16a Argiaren Nazioarteko Eguna dekretatu zuen.

 

Aitorpen horrekin,  agerian geratu zen funtsezkoa dela mundu-mailako kontzientzia areagotzea eta zientziaren eta teknologia fotonikoen (argiaren teknologiak) irakaskuntza indartzea, funtsezkoak baitira garapen jasangarrian, energian, osasunean edo komunikazioetan planteatzen diren erronkei aurre egiteko eta, azken batean, gizadiaren bizi-kalitatea hobetzeko.

Oso argi daukagu argirik gabe ez litzatekeela bizitza existituko gure planetan, Lurrean bizi diren espezie guztien bizitzarako eta garapenerako energi iturria baita. Baina, gainera, argiak zientzian, kulturan, artean eta hezkuntzan aurrera egitea ahalbidetzen du.

Fotonika oso presente dago gure bizitzan: esku artean ditugun smartphone-etatik eta Internet bidezko komunikazioak errazten dituen zuntz optikotik, espazio-behaketarako eta unibertsoaren jatorriak aztertzeko tresnak ematen dizkiguten abangoardiako teknologietara arte, horretarako funtsezkoa izan baita. Nanofotonikako, optika kuantikoko edo prozesu ultraazkarren zientziako ikerketa gailu berrien eta funtsezko aurkikuntza berrien garapenaren oinarrian dago, eta aurkikuntza horiek, aldi berean, materiaren osagaien funtzionamendua hobeto ulertzen eta ikerketa-fronte berriak irekitzen laguntzen ari dira. Argia ezagutzaren ikurra da.

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Laser urdina

Teknologia fotonikoek fabrikazio-metodoak eraldatu dituzte industrian, eta funtsezkoak dira medikuntzan eta osasunean. Azken horretan, argi ultramoreko lanparak esterilizatzeko erabiltzen dira, tresna eta erreminta optikoak diagnostikoetan erabiltzen dira irudiak aztertzeko eta lortzeko, eta, era berean, ebakuntza kirurgikoak erraztu dituzte edo ikusmena hobetzeko teknologiak garatzea ahalbidetu dute. Teknologia fotonikoak funtsezkoak dira genomen sekuentziaziorako ere, hala nola COVID-19 pandemia eragiten duen SARS-CoV-2 birusarena.

Teknologia fotonikoek fabrikazio-metodoak eraldatu dituzte industrian, eta funtsezkoak dira medikuntzan eta osasunean.

Ez da kasualitatea UNESCOk maiatzaren 16a aukeratu izana ospakizun honetarako; izan ere, Theodore Maimanek 1960an eraikitako lehen laserra martxan jarri zeneko urteurrena da.

60 urtetan ikusi dugu argi-iturri artifizial horrek gure bizimodua aldatu duela eta aurrerapen teknologikoak ahalbidetu dituela, lehen imajinatu ere egin ez genituenak edo zientzia-fikzioaren parte zirenak. Baina laserraren sortzea ez zen prozesu laburra izan. Bere izenak dioen bezala (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), fisika kuantikoaren kontzeptu batean oinarritua dago, erradiazio igorpen estimulatuan hain zuzen ere, Albert Einsteinek 45 urte lehenago sartu zuena. Gaur egun, laserra argia baino askoz gehiago da, argiz egindako tresna oso indartsua eta aldakorra dela esan dezakegu, industrian material metalikoak soldatzea eta moztea, ebakuntza kirurgikoetan giza ehun finak moztea edo laborategian partikula mikroskopikoak, bakterioak edo birusak heldu eta manipulatzea ahalbidetzen duena. Izan ere, hala aitortu zuen Suediako zientzia akademiak 2018an, fisikako Nobel saria emanez laser fisikako aurrerapenei, Arthur Ashkini pintza optikoengatik eta sistema biologikoetan duten aplikazioagatik, eta Gérard Mourou eta Donna Stricklandi intentsitate handiko pultsu optiko ultralaburrak sortzeko metodoagatik. Donna Strickland izan zen sari hau jaso zuen hirugarren emakumea, bigarrenak, Maria Goeppert-Mayerrek, jaso eta 55 urtera.

Laserra adibide ezin hobea da erakusteko oinarrizko aurkikuntza zientifiko batek garapen teknologikoa ahalbidetu duela, eta onura handiak ekarri dizkiola gizarteari osasunean, komunikazioetan eta beste arlo askotan. Fotonikak eta teknologia fotonikoek zuzenean erantzuten diete gizateriaren beharrei, informaziorako sarbidea emanez, garapen iraunkorra sustatuz eta gizateriaren ongizatea areagotuz.

Euskampuseko FOTONIKA komunitateak fotonikaren arloan lan egiten duten UPV/EHUko eta Euskadiko ikerketa eta garapen teknologikoko zentroetako profesionalak biltzen ditu. Haren helburua da bikaintasuna sustatzea fotonikarekin zerikusia duten hainbat arlotan, eta erronka globalei eta sozialei erantzuten laguntzea, elkarlanean arituz eta munduko ahalegin kolektiboari lagunduz, datozen urteetako gizadiaren erronkei erantzuna emango dieten zientzia eta teknologia fotonikoak garatzeko. Ildo horretan, nazioarteko lankidetza hobetzearen alde egiten du, batez ere Bordeleko Unibertsitatearekin eta bertako kideekin. Era berean, badaki fotonikak eragina duela RIS3 Euskadiren hainbat lehentasunetan, eta beharrezkoa dela Euskadin pertsonak prestatzea eta gaitzea arlo horretako adituak izateko.

 

Nerea Zabala,

16 de Mayo, 2021
2021eko Maiatzaren 16

 

2021/05/17 11:34:00 GMT+2
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