Avanti anni luce: i progetti di ricerca e innovazione dell’UE mostrano in che modo la fotonica plasmerà il futuro
Mentre le attuali tecnologie convenzionali si stanno avvicinando ai loro limiti in termini di velocità, capacità e precisione, la fotonica offre soluzioni uniche. Può rivoluzionare la medicina rendendo possibile un rilevamento rapido, sensibile e preciso. Le tecnologie basate sulla luce possono inoltre migliorare la conversione e la conservazione dell’energia, l’illuminazione e la produzione di alta qualità.
La posizione di rilievo della fotonica nell’agenda europea
La Commissione Europea ha da tempo riconosciuto il potenziale della fotonica di promuovere l’innovazione in diversi settori industriali, definendola, nel 2009, una delle cinque tecnologie abilitanti fondamentali europee del secolo e investendo in questo settore 700 milioni di euro attraverso il programma di ricerca e innovazione Orizzonte 2020. Il Consiglio europeo della ricerca (CER), istituito dall’Unione europea nel 2007, è il principale organo europeo di finanziamento della ricerca di frontiera di eccellenza. Nell’ambito del programma Orizzonte 2020, il bilancio complessivo del CER dal 2014 al 2020 è di oltre 13 miliardi di euro. Il CER opera secondo un approccio «dal basso verso l’alto», consentendo ai ricercatori di individuare nuove opportunità e strade in qualsiasi settore di ricerca. Finora, il CER ha finanziato oltre 9 000 progetti di ricerca in tutti i campi, compresa la fotonica, diventando un punto di riferimento per la ricerca di eccellenza.
La ricerca innovativa del CER in mostra
In questo CORDIS Results Pack vengono presentati 10 dei più promettenti progetti nel campo della fotonica finanziati dal CER. Proprio come dimostrano i progetti menzionati di seguito, la ricerca blue-sky che parte dal basso finanziata dal CER rappresenta un vero e proprio sostegno per la vitalità e la sostenibilità a lungo termine di questa attività economica. INsPIRE sta lavorando alla produzione di un sistema fotonico a medio infrarosso a basso costo, portatile, delle dimensioni di un chip, in grado di rilevare le molecole per capire il comportamento dei sistemi viventi o dei materiali ingegnerizzati. BrightSens sta sintetizzando nuove nanoparticelle fluorescenti super luminose per il rilevamento di biomolecole. In uno spirito analogo, ABLASE genera luce coerente utilizzando una singola cellula umana vivente ingegnerizzata e proteine fluorescenti verdi. AXSIS sta lavorando per produrre lampi di raggi X e di elettroni estremamente veloci per studiare in che modo si innescano reazioni complesse in biochimica. Traendo ispirazione dalla natura, SeSaMe sta fabbricando strutture fotoniche basate su biopolimeri abbondanti in natura, aprendo la strada alla fabbricazione sostenibile di dispositivi ottici. Un altro progetto, INTERACT, è pioniere di un nuovo approccio basato su cristalli liquidi contenenti fibre in scala nanometrica per produrre materiali morbidi e flessibili che integrano funzionalità intelligenti per la fotonica indossabile. Per un’efficiente conversione dell’energia solare, il progetto TripleSolar ha sintetizzato molecole organiche in grado di convertire in modo efficiente l’energia solare in combustibile a idrogeno. Nel progetto QnanoMECA, i ricercatori puntano a far levitare nanoparticelle con un laser in una camera a vuoto, un progresso che potrebbe portare a nuovi tipi di sensori e consentire studi di meccanica quantistica. SCEON sta sviluppando un microscopio elettronico a scansione per studiare come la luce interagisce con gli elettroni su scala nanometrica. La tecnica può essere applicata nel fotovoltaico, nell’illuminazione a stato solido, nella comunicazione quantistica e nella metrologia. Infine, FoQAL sta producendo interfacce nanofotoniche che promettono di rivelare fenomeni quantistici tra luce e atomi mai visti prima. I progetti presentati in questo Results Pack sono solo alcuni esempi di come la fotonica può cambiare la tecnologia e influenzare la nostra vita di tutti i giorni. Secondo le aspettative, la fotonica creerà nuove ed entusiasmanti opportunità in futuro, superando i limiti di ciò che si può ottenere con le tecnologie convenzionali.