La Comisión Europea creó hace una década el Consejo Europeo de Investigación (ERC por sus siglas en ingles) con la misión de mantener y atraer a los mejores científicos del mundo a Europa. Para lograr este objetivo se lanzaron las «Advanced Grant», unas ayudas que según explica el ERC, «permiten a los directores de investigación reconocidos como excepcionales realizar proyectos pioneros de alto riesgo que abran nuevos caminos». Este programa altamente competitivo, menos del 10 % de aspirantes logran la ayuda, ofrece a investigadores «líderes en su ámbito» hasta 2,5 millones de euros durante 5 años para proyectos en la frontera de la ciencia «muy ambiciosos, pioneros y no convencionales».
En esta punta de lanza de la investigación europea acaba de entrar el catedrático de Fotónica y Comunicaciones de la Universitat Politècnica de València, José Capmany (Madrid, 1962), quien ha obtenido una de las Advanced Grant 2016 del ERC por el proyecto que lidera para diseñar, fabricar y caracterizar un chip fotónico universal, programable y multifuncional.
Jaime I de Nuevas Tecnologías
Capmany, Premio Jaime I de Nuevas tecnologías en 2012, comenzó su carrera investigadora en la UPV en 1990 y hoy está considerado como uno de los principales expertos mundiales en comunicaciones ópticas. Su trabajo se centra en la fotónica de microondas, la alternativa más factible para hacer frente al reto tecnológico que supone la expansión de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) con cada vez más dispositivos móviles que demandan una mayor capacidad de transmisión y recepción de datos vía radio.
Para manejar tal volumen de datos se requiere un ancho de banda que únicamente ofrece la fibra óptica. La propuesta que lanza el equipo de Capmany, compuesto por 10 investigadores y técnicos de la UPV, es interconectar los segmentos inalámbricos y fotónicos de las redes de comunicación sin que dicha transición generen cuellos de botella con el fin de no limitar la capacidad y ancho de banda de la fibra óptica.
«Lo que proponemos es un nuevo chip fotónico, con unas características totalmente novedosas, universal y programable. Estará fabricado casi en su totalidad en silicio, aunque incluirá también fosfuro de indio en los láseres. Permitirá responder, por ejemplo, a los desafíos que plantean las comunicaciones 5G o el internet de las cosas; pero será útil también en otras muchas aplicaciones, como la conducción autónoma o en los dispositivos wearables», apunta.
Aplicaciones emergentes
Todas estas aplicaciones emergentes consumen un gran ancho de banda y, por tanto, precisan frecuencias más altas, las llamadas microondas altas milimétricas. Esto obligará a reducir el tamaño de las antenas y de los circuitos. Por ello se requiere que el conversor que hay detrás de la antena, que es un chip de interfaz, sea lo más pequeño y compacto posible y que esté preparado para soportar estas bandas de frecuencia. Algo solo al alcance de un chip fotónico, pues según Capmany, «la única manera de compatibilizar una frecuencia inalámbrica milimétrica con un ancho de banda suficiente para llevar gran cantidad de datos es haciéndolo por fibra óptica».
Relata que esta capacidad es clave en «las aplicaciones de conducción autónoma, que equipan los coches con microrradares que constantemente envían y reciben datos para realizar la conducción de forma segura». Lo mismo pasa con los wearables (trajes inteligentes que emiten señales con nuestras constantes vitales, gafas de realidad aumentada...) «si hay mucha gente con dispositivos hay que gestionar dicha información de manera eficiente porque el flujo total de datos es enorme y hace falta un chip capaz de soportar y procesar todos los datos que se generen y se envíen en ambas direcciones».
