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17/11/2010

Javier Martí Sendra, director del Centro de Tecnología Nanofotónica de la Universidad Politécnica de Valencia

“Los investigadores debemos presentar nuestros resultados a la industria para fomentar la transferencia”

Quizá hayan oído hablar de la búsqueda de materiales invisibles. Es solamente una de las posibilidades que ofrece la combinación de la fotónica, el estudio y control de las ondas de luz (fotones), y la nanotecnología. Ambas áreas se complementan a la perfección en el Centro de Tecnología Nanofotónica de Valencia. Siete años han bastado para que ocupe un lugar destacado en la carrera internacional científica en este ámbito, al mismo tiempo que sus resultados han deslumbrado a empresas multinacionales y a la mismísima Agencia Espacial Europea. Tras la reciente ubicación en las nuevas instalaciones en el Campus de Vera, su director, Javier Martí, asegura que están preparados para entrar en la fase de consolidación. El próximo reto es maximizar el impacto científico e industrial de las investigaciones (y descubrir, entre otros secretos, la ansiada invisibilidad).



Hablando de sus proyectos, uno de los que más repercusión mediática está teniendo es el Consolider "Engineering Metamaterials" y la búsqueda de la invisibilidad. ¿Hablamos de realidad o ficción?
Los metamateriales son materiales cuya respuesta frente a la luz la puedes sintetizar, esto es, decidir de antemano cómo responderá a la luz. En el caso del principio de invisibilidad, se trata de conseguir que cuando la luz incida sobre un material no se refleje sino que lo rodee, con lo cual el ojo no percibe el objeto. Hemos conseguido resultados muy interesantes en tamaños pequeños, el siguiente desafío está en trasladar esas propiedades a objetos de mayor dimensión. Sin embargo, para lograr la típica capa que invisibilidad del protagonista de la saga de Harry Potter, se tardará todavía unos cuantos años. Hasta el momento nos habíamos centrado en el silicio, ahora nos dedicamos a diseñar metamateriales sobre sustratos flexibles pero el reto tecnológico es enorme.

 

Aparte de este objetivo, ¿qué otros usos tendrán los nuevos materiales que estudian?
Investigamos sobre otros usos que probablemente tendrán una mayor aplicación industrial a corto plazo, como es el caso de la seguridad óptica. Actualmente colaboramos con grandes industrias internacionales en aplicaciones como las nanoetiquetas ópticas que permiten codificar la respuesta magnética de un material frente a la luz. Esto no se había concebido anteriormente y en el marco del proyecto hemos patentado la tecnología.

 

Dichas nanoetiquetas dificultarán las falsificaciones porque aumentarán enormemente los costes de replicarlas. Es el caso de las marcas de seguridad de los billetes. La más crítica está realizada con una tecnología de unas 0,25 micras, pero si somos capaces de reducir la resolución y codificarla, crear una máquina para reproducir un billete podría alcanzar los 500 000 euros. Si bajamos la resolución todavía más, a 10 nanómetros, exigiría una inversión de 50 millones de euros diseñar esa máquina falsificadora de billetes. Se trata, por tanto, de aumentar el nivel de seguridad utilizando estos metamateriales y aprovechando la nanotecnología para imprimir esa seguridad.

 

Otra importante línea de investigación de la nanofotónica es el tema de los sensores biomédicos.
Hay mucha actividad asociada a la biodetección fotónica con nanosensores. Nuestra empresa, DAS Photonics, por ejemplo, trabaja en la detección de bacterias químicas en campo de batalla, la guerra química. El Instituto, por otro lado, está inmerso en el proyecto europeo InTopSens que persigue la detección precoz de enfermedades de origen bacteriano en la sangre, la septicemia o sepsis. Hay una media de 146000 muertes al año en Europa por estas enfermedades que se contraen generalmente en los hospitales. Por tanto, hablamos de un problema sanitario de primer nivel. La mayor parte de esas muertes se producen porque para la identificación de la bacteria se emplean los métodos tradicionales de cultivo, cuyos resultados tardan entre cuatro y cinco días. Lo habitual es hacer una aproximación, aplicando un antibiótico que ataca muchas bacterias, pero si no acaba con la que padece el enfermo, esta se hace más resistente. La técnica que desarrollamos permitirá detectar la bacteria en menos de una hora. Funciona partiendo la bacteria y extrayendo el ADN. Posteriormente, un sensor biofotónico lo analiza.

 

¿Cuánto tardará en llegar a los hospitales?
Hasta la fecha hemos comprobado que el sistema funciona, pero hay que perfeccionar la técnica para reducir al máximo los falsos negativos y positivos. Después pasará por una fase clínica para probarlo con pacientes en entornos hospitalarios. Y, finalmente el proceso de industrialización. Además, el producto deberá cumplir una normativa y tener un precio razonable. Yo calculo que entre tres y cuatro años dispondremos de unos resultados más concretos.

 

Por otro lado, trabajan con el sector aeroespacial. ¿Cómo han conseguido alargar la vida de los satélites?
Significa conseguir que consuman menos energía que las tecnologías actuales. La fotónica consume entre el 10 y el 15% de energía empleada por la electrónica, de modo que a medida que se sustituyen componentes y funciones electrónicas por ópticas o fotónicas, el consumo a bordo del satélite es mucho menor. Esto repercute directamente en la vida útil del satélite o, si se prefiere mantener la misma vida útil, se puede incorporar mayor tecnología a bordo. De manera que mediante la incorporación de la fotónica se consiguen satélites más potentes y eficientes, así como unas comunicaciones por satélite mucho más baratas. La Agencia Espacial Europea (ESA en sus siglas inglesas) se interesó por nuestras investigaciones en este campo y hemos firmado varios contratos. La Agencia también trabaja con industria que ofrece tecnología más madura. En este sentido, nuestra spin-off DAS Photonics es actualmente una empresa de referencia para la ESA en fotónica para satélites. Digo de referencia porque cuando lanza concursos cerrados permite participar tres o cuatro empresas de Europa, y una de ellas es DAS Photonics.

 

Eso es todo un logro considerando que la empresa nació en 2005.
Sí, y más aún si tenemos en cuenta que los ciclos en el sector son largos y la tecnología costosa. Con los centenares de millones de euros que cuesta un satélite, si embarcas un dispositivo que luego no funciona correctamente, estás perdido porque es imposible repararlo una vez en el espacio.

 

Usted es socio fundador y presidente de DAS Photonics. ¿Y qué tal la experiencia como emprendedor y empresario? ¿Algún consejo para investigadores que quieran seguir su ejemplo?
Ahora es un marco económico complicado, la financiación bancaria para empresas está bastante limitada, y la industria no está pasando por su mejor momento. Es un marco distinto, complicado pero no imposible. Eso es un desafío y los científicos estamos acostumbrados al desafío porque si no, no progresas.

 

El emprendedurismo no es más que otro reto donde el marco de referencia es muy distinto a lo que es la ciencia universitaria. Sin embargo, resulta muy interesante y produce una realimentación: descubres por qué determinado conocimiento puede o no tener impacto. Es decir, te planteas cómo enfocar la generación de conocimiento pensando en su aplicación. La respuesta determina también dónde has de dedicar esfuerzos y recursos. Creo que los científicos deberíamos ser cada vez más reflexivos en este sentido. También es verdad que en la generación de conocimiento muy fundamental y básico, muchas veces no se intuyen las aplicaciones a corto plazo, y no por ello es menos interesante. Lo importante es saber equilibrar adecuadamente la generación de conocimiento fundamental y aplicado.

 

El hecho de que un investigador no se implique en la parte emprendedora, hace que muchas veces ese conocimiento no beneficie a la sociedad, ya que los resultados no llegan a ésta. Esto ocurre en todos los países, no solo en España. Es cierto que hay sistemas donde el proceso de innovación está más depurado y el gap entre el sistema universitario y la industria es más estrecho, pero al final es necesario hacer un esfuerzo por aproximar los resultados.

 

Tendemos a pensar “otros lo harán”, pero no es verdad. Por regla general, la empresa no acude a seleccionar los resultados que le interesa porque, aun consciente de que incorporarlos supondría una mejora de sus productos y competitividad, no tiene claro cómo utilizarlos. Necesitan que los investigadores expliquen su potencial. Nosotros, por ejemplo, somos proactivos e impartimos charlas informativas orientadas a los empresarios. Nos encontramos en un buen momento porque con la crisis económica se generan nuevas oportunidades ya que las empresas se plantean cómo ser más competitivos.

 

¿Produce mucha satisfacción ver ese proceso materializado en un producto?
Sí, mucha. Especialmente porque, como comentaba, en nuestro ámbito el ciclo es muy largo. Desde que empiezas a investigar hasta que ves el producto en el mercado, pueden pasar entre diez y quince años. Es decir, hay que ser paciente y perseverante. Es muy gratificante dar el salto, con retorno claro.

 

Además es muy gratificante comprobar que hay empresas importantes que siguen tus trabajos científicos. Estás monitorizado. En este sentido, algunas veces me he reunido con empresarios tanto españoles como de fuera de España, y resulta que conocen perfectamente mi trayectoria y mis investigaciones.

 

Es Doctor Ingeniero de Telecomunicación, ¿qué le motivó a decantarse por la nanofotónica?
Cuando empecé a trabajar en el mundo de la fotónica, me limitaba al área de sistemas, es decir, a utilizar dispositivos para después estudiar su funcionamiento en sistemas. Sin embargo, me di cuenta de que si pretendía innovar en las prestaciones de un sistema, debía innovar también en la tecnología porque si no, siempre dependería de los componentes fabricados por terceros. De modo que el querer tener un liderazgo en investigación, muchas veces lleva asociado el buscar ser líder en aquello que limita tu avance.

 

A medida que mi equipo y yo identificamos las necesidades de los componentes y la tecnología para fabricarlos, más nos atraía la parte tecnológica. A partir de ahí empezamos a trabajar en tecnologías fotónicas que permitieran resolver problemas, por ejemplo, de integración para mínimo tamaño: la miniaturización. Creamos líneas de desarrollo de componentes, componentes no tradicionales, siempre pensando en exprimir al máximo las prestaciones de la fotónica. La nanofotónica permite además de la miniaturización, unas mayores prestaciones.

 

Ahora disponen de unas instalaciones únicas en España.
Si quieres entrar en la liga científica internacional de esta tecnología emergente, has de disponer de instalaciones, recursos humanos y equipos adecuados. Puedes dedicarte a hacer diseño de componentes, que otros los fabriquen y tú después mides su potencial. Sin embargo, pierdes la ventaja del ciclo temporal que no controlas. Es imposible ser competitivos en la carrera científica si dependes en tu estrategia de un suministrador que fabrique el dispositivo cuando él pueda, estando al margen de la competición científica. Por tanto, hacer una investigación científica en la frontera del conocimiento exige tener instalaciones de vanguardia. Por eso, hemos dedicado muchísimo esfuerzo durante los últimos tres años a construir un edificio con unas instalaciones únicas en España que nos permita entrar en una nueva fase de nuestro plan estratégico.

 

¿Qué podrán hacer a partir de ahora?
El nuevo equipamiento nos permite fabricar componentes con alta probabilidad de éxito. Antes de instalarnos aquí, ya fabricábamos prototipos pero no en un entorno tan limpio y libre de partículas, con lo cual los chips fotónicos estaban parcialmente contaminados con micropartículas de polvo. Estamos hablando de partículas con un tamaño tres veces superior a las dimensiones del propio chip. Esto era desolador porque perdías ritmo y resultaba complicado competir a nivel internacional.

 

¿Las instalaciones ya están a pleno rendimiento?
En septiembre fabricamos los primeros chips en la nueva sala limpia, y en los próximos meses veremos el impacto de los resultados de este enorme avance a nivel científico e industrial. La Sala Limpia está certificada por una norma ISO que regula la nanofabricación industrial, es la primera de España. Gracias a ello, no sólo podemos generar prototipos rápidamente, sino también ofrecer servicios de nanofabricación a grupos de investigación y a empresas siguiendo un modelo industrial.

 

De modo que se potenciará la relación con la industria.
Nuestras instalaciones y equipos han costado más de 50 millones de euros. Difícilmente, y más en esta coyuntura, se pueden replicar estos niveles de inversión. Así que pretendemos facilitar a la comunidad científica y a las industrias que accedan a los servicios de nanofabricación a través de la subcontratación, para que no tengan que hacer desembolsos tan grandes para probar sus prototipos y desarrollar sus patentes. De esta forma esperamos contribuir al desarrollo científico e industrial de las nanotecnologías en la Comunitat Valenciana, y en España. Para ello, estamos creando un polo tecnológico industrial alrededor del instituto.

 

¿Ofrecen también apoyo tecnológico a los sectores tradicionales de la Comunitat?
Hemos desarrollado proyectos para que sectores como el textil, los galvanizados de piezas o la cerámica, incorporen nanotecnologías en sus líneas de desarrollo de producto. El problema es que normalmente resulta más complicado conseguir movilizar a estos sectores que a los emergentes como la biotecnología, la seguridad o el sector aeroespacial.

 

Una de nuestras líneas importantes de actividad es la fotovoltaica y se justifica porque más del 50% de la industria española se ubica en nuestra región. Desde el Instituto coordinamos varios proyectos europeos para la aplicación de nanotecnologías a la energía fotovoltaica para aumentar la eficiencia de las células. Es un ejemplo de cómo a través de nuestro conocimiento e instalaciones potenciamos sectores emergentes. En este sentido, tenemos un fuerte compromiso con la transferencia de conocimiento. Estos resultados también justifican nuestra razón de ser porque las instalaciones hay que amortizarlas.
 


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