Com fer que la llum detecti malalties o ens faci més eficients? Leitat ho investiga

El 16 de maig de 1960, el físic i enginyer Theodore Maiman va fer la primera operació exitosa amb la tecnologia làser. Per recordar-ho, el 2017, la Unesco va declarar cada 16 de maig Dia Internacional de la Llum. Des d'aleshores, s'organitzen activitats arreu del món per destacar com la llum juga un paper essencial en un munt de camps diferents: des de la ciència fins a la cultura o l'educació. El centre tecnològic Leitat n'és molt conscient i continua treballant per fer trobar noves aplicacions a la llum. Des del seu laboratori ubicat al DFactory de Barcelona, l’ecosistema d’indústria 4.0 de referència internacional impulsat pel Consorci de la Zona Franca de Barcelona, l’àrea de Fotònica i Visió de Leitat lidera projectes d’alta complexitat. Per fer-ho, aplica tecnologies de sensòrica òptica, visió hiperespectral i làser, orientades a solucionar reptes en camps com la indústria 4.0, la salut, l’agroalimentació, l’energia i la bioeconomia.

"La fotònica és una tecnologia transversal que accelera la innovació i l’eficiència en processos industrials i científics –assegura Jordi Cabrafiga, director general de Leitat–. Estem veient un increment clar en l’interès per l’ús d’aquesta branca tecnològica, més desconeguda pel públic en general, per part d’empreses de múltiples sectors, com a eina clau per millorar la seva competitivitat", continua. Actualment, l’equip compta amb un laboratori altament equipat amb sistemes làser, càmeres hiperespectrals, equips de detecció òptica i programes de simulació avançada. Aquestes eines permeten desenvolupar prototips adaptats a les necessitats de cada projecte partint de les tres línies principals d’investigació: disseny i desenvolupament de sensòrica, tecnologies de visió i l’ús de làser en l’àmbit industrial.

Dues tècniques clau

Entre les tècniques que Leitat empra als laboratoris destaquen la visió hiperespectral i la simulació òptica. La visió hiperespectral permet obtenir imatges que aporten informació detallada sobre la composició química dels objectes observats. Això fa possible, per exemple, determinar el grau d’hidratació d’aliments o de la pell, classificar productes o detectar la presència de contaminants.

D’altra banda, la simulació òptica se centra en dur a terme anàlisis de traçats de rajos per tal d'estudiar i dissenyar sistemes òptics, com per exemple el disseny de concentradors de llum solar per aplicacions en energia solar, agricultura i en la generació de combustibles renovables. Aquesta tècnica s’utilitza, per exemple, en el desenvolupament de concentradors de llum solar aplicats a l’energia solar, l’agricultura o la producció de combustibles renovables.

Projectes revolucionaris

Entre els casos d’èxit recents del departament de Fotònica i Visió de Leitat, destaquen dos projectes rellevants en àmbits diferenciats. En l’àmbit industrial, sobresurt el projecte europeu NEWSKIN, que ha desenvolupat un sistema automatitzat per a l’assecatge i el control de recobriments industrials. Aquesta solució combina làmpades d’infrarojos amb sistemes de visió i algoritmes d’intel·ligència artificial i permet optimitzar els processos en temps real i reduir significativament el consum energètic.

Pel que fa a l’àmbit de la salut, destaca el projecte PANACEA, enfocat en la creació d’un sensor òptic capaç de detectar la presència de drogues legals a la saliva mitjançant biomarcadors lumínics, així com quantificar-ne el nivell de consum. Tots dos prototips es van presentar durant l’exposició organitzada per Leitat a la fira Advanced Factories i, actualment, es poden visitar al showroom que el centre disposa a les seves instal·lacions del DFactory Barcelona.

De cara al futur, Leitat afronta el repte de treballar en àmbits emergents com la fotònica integrada, la computació quàntica i els xips fotònics, així com en el disseny de sistemes òptics per a la generació d’energia solar o aplicacions agrícoles de precisió, apostant pel creixement sostenible del seu departament de Fotònica i Visió. L’entitat reafirma així el seu compromís amb la recerca fotònica com a eina de competitivitat empresarial i avenç social.

"La fotònica té un futur ple de reptes i la seva aplicació serà cada vegada més àmplia en tots els sectors. Gràcies a la reducció de costos, més empreses i indústries adopten solucions amb base fotònica com a eina d’innovació", assegura David Gutiérrez, director del departament d’Indústria Digital de Leitat. També recorda que l’era digital i el creixement de la intel·ligència artificial estan impulsant nous desenvolupaments, com el dels xips fotònics i la computació quàntica.