Cando a comezos do século XX a comunidade científica comezou a desenvolver as ideas que conformarían o que hoxe chamamos mecánica cuántica, non só se estaba a fraguar unha revolución intelectual, senón tamén tecnolóxica. Os descubrimentos que permitiron achegármonos ao comportamento fundamental da materia e a enerxía no universo ofreceron ferramentas para crear materiais, dispositivos e técnicas que cambiaron a face do mundo. Hoxe en día a comunidade científica continúa a explorar a complexidade da física cuántica coa intención de desenvolver novas tecnoloxías.
O campo da fotónica estuda o comportamento dos paquetes fundamentais da luz, os fotóns, na súa interacción entre eles e coa materia. Trabállase para entender e empregar propiedades exóticas, como o entrelazamento cuántico entre fotóns, para aplicacións relacionadas coa comunicación, a criptografía, a caracterización material ou a computación cuántica. Para seguir avanzando, a fotónica precisa da mirada doutras disciplinas e, por iso, é preciso crear novas fontes de fotóns individuais compactas, duradeiras, robustas e enerxeticamente eficientes, co fin de concibir dispositivos que implementen, e avancen, a ciencia máis punteira.
A urxente necesidade de novas fontes cuánticas cunha versatilidade, flexibilidade e rendemento sen precedentes é a principal motivación do proxecto europeo Artemis, Materiais moleculares para fontes de luz cuánticas integradas en chip, financiado a través da convocatoria Pathfinder dentro do programa Horizonte Europa e coordinado polo Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) de Italia (concretamente polo ISASI, Institute of Applied Sciences and Intelligent Systems), completando o consorcio outros dez socios que representan un total de seis países, entre os que se atopa o Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina (CINBIO) da Universidade de Vigo (UVigo), cofinanciado con fondos FEDER e único representante español neste consorcio.
Da man dos grupos TeamNanoTech e Nanomateriais Híbridos
Cun orzamento 3.247.100,00 euros, Artemis botou a andar oficialmente en outubro de 2023, cunha reunión de lanzamento celebrada en Nápoles, e prolongarase durante 48 meses, formando parte do consorcio, ademais da UVigo e do CNR de Italia, a Università del Piemonte Orientale Amedeo Avogadro (Italia), o Institute of Physics Belgrade (Serbia), a Katholieke Universiteit Leuven (Bélxica), o Ministero delle Imprese e del Made (Italia), Università degli Studi di Cagliari (Italia), Université de Namur (Bélxica), École Centrale de Marseille (Francia), e a Universität Bern (Suíza).
Por parte do CINBIO participa neste proxecto persoal investigador dos grupos TeamNanoTech (TNT) e Nanomateriais Híbridos (HNG) para o que contan cun orzamento de 440.750 euros que facilitarán a posta en marcha dos diferentes paquetes de traballo. Participan Verónica Salgueiriño Maceira, líder de HNG, e Miguel Correa Duarte, líder de TNT, xunto con Lucas Vázquez Besteiro, Begoña Puértolas Lacambra e Margarita Vázquez González, persoal de TNT.
Principal obxectivo
O obxectivo principal de Artemis é a investigación fundamental cara ao desenvolvemento de fontes de fotóns individuais e entrelazados integrables, baseadas en compostos moleculares metalorgánicos. Este obxectivo perseguirase recorrendo a materiais moleculares, baseados en metais de transición e/ou ións lantánidos con elementos orgánicos, caracterizados tanto por unha emisión lineal cunha diminución espectral axustable como por propiedades ópticas non lineais, permitindo a xeración á carta de fotóns individuais e de pares/tripletes de fotóns entrelazados.
Está previsto que os dispositivos e métodos desenvolvidos neste proxecto cheguen a fontes fotónicas cun rendemento competitivo en termos de coherencia, eficiencia, escalabilidade e custo. “Isto conduciría a un avance fundamental no desenvolvemento da tecnoloxía cuántica, facilitando o camiño para a súa saída do laboratorio ao mundo real”, subliña o responsable do proxecto, Miguel Correa.
Un proxecto “complexo e ambicioso”
Dentro do traballo formulado ao abeiro deste proxecto, as científicas e científicos dos grupos TeamNanoTech e Nanomateriais Híbridos ocúpanse do desenvolvemento de plataformas plasmónicas destinadas á mellora da eficiencia das fontes moleculares de luz, así coma a súa caracterización experimental e teórica. “As partículas plasmónicas”, explica Lucas Vázquez, “funcionan como antenas, concentrando a enerxía da luz na nanoescala para excitar os emisores con ións lantánidos”.
Tanto desde o grupo liderado por Correa como por Salgueiriño aseguran estar entusiasmados de poder contribuír ao desenvolvemento dun proxecto “complexo e ambicioso” que achega ciencia básica punteira a tecnoloxías emerxentes. “Traballar con este consorcio está a facilitar a expansión das aplicacións dos sistemas nanofotónicos que desenvolvemos nos nosos grupos e, ademais, para nós é un orgullo representar á UVigo e ao CINBIO dentro do consorcio e de cara á Comisión Europea”, indica Correa.
Presentación nun dos seminarios do CINBIO
Artemis protagonizou un dos seminarios científicos do CINBIO, un ciclo de conferencias e presentacións nas que se convida a investigadores, tanto do propio centro como de fóra del, a que presenten os seus proxectos e avances, unha aposta polo intercambio de coñecementos e pola procura de sinerxías entre distintos grupos e institucións.
Na sesión presentáronse os proxectos Artemis e In-Armor, no que tamén comparten tarefas o persoal investigador dos grupos TeamNanoTech e Nanomateriais Híbridos. Trátase, no caso de In-Armor, de buscar unha nova clase de indutores do sistema inmunolóxico capaces de mellorar os mecanismos de defensa microbiana innatos do corpo humano para combater a resistencia antimicrobiana e reducir a incidencia das 13 infeccións bacterianas máis perigosas do mundo. Neste caso cóntase cun orzamento de 5 millóns de euros financiado pola Unión Europea a través do programa Horizonte Europa, dos que á UVigo lle corresponden 390.000 euros.
