Por Alfonso Padilla Vivanco
En la década de los sesentas aparece por primera vez la palabra fotónica justo después de la invención del acrónimo: LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Fotónica es la generación, transmisión y utilización de la luz y otras radiaciones electromagnéticas. Hoy día la fotónica está dando soluciones a los retos globales de nuestra época. La fotónica es una ciencia y una tecnología que está relacionada con una serie de importantes campos como son: producción tecnológica de teléfonos inteligentes e impresoras 3D; transferencia de datos mediante redes de fibra óptica, códigos QR y comunicaciones espaciales a través de rayos láser; registro y desplegado de imágenes digitales usando, respectivamente, lentes de cámaras y pantallas de cristal líquido (LCD) o pantallas de materiales luminosos orgánicos. Las aplicaciones de la fotónica se han extendido en las áreas médicas, para producir tecnologías en los campos de la salud. Por ejemplo, nuevos diseños de endoscopios, nuevos sistemas óptico digitales para el conteo de células en la sangre. Así mismo, con los conceptos científicos de las tecnologías ópticas y fotónicas, se han diseñado y construido nuevos sistemas que ayudan a la visión de las personas. Los sistemas ópticos varifocales en gafas, o lentes progresivas; ayudan a corregir las aberraciones del sistema visual humano, tales como la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo. Esto ayuda al usuario de estas gafas a visualizar mejor los objetos.
En el campo tecnológico de la iluminación, la fotónica abarca el estudio de la luz blanca mediante diodos emisores de luz (LED), así como luminarias inteligentes y todos los tipos de láseres existentes hoy día, tanto de estado sólido como los que funcionan con mezclas de gases, a saber: dióxido de carbono, monóxido de carbono, helio-neón y nitrógeno. Aunque también existen los láseres de vapor de metal, excímero y químicos. Estos últimos sistemas laser funcionan a través de una reacción química. La óptica y la fotónica han invadido campos como el control de trafico de vehículos. Esto mediante el uso de luz laser infrarroja y cámaras en esa misma longitud de onda. Con ello se controla la velocidad de los autos en una carretera. En este mismo contexto, los autos de últimas generaciones vienen cada vez más equipados con sistemas LED inteligentes, cámaras que asisten al automovilista y pantallas para tener información sobre posibles peligros, o incluso como asistentes de ruta.
Los sistemas fotovoltaicos también se han beneficiado de las propiedades físicas de la luz, como son las celdas solares. Por otra parte, el estudio de la energía solar en nuestro planeta se ha visto favorecido por las tecnologías fotónicas. Esto ha ayudado a comparar la producción de energía fotovoltaica mundial por año (en unidades de terawatts), versus la energía nuclear producida, versus la energía que se genera por combustibles fósiles. En esto los datos son cambiantes, pero sin duda, los sistemas fotovoltaicos siguen evolucionado favorablemente.
En el contexto del cuidado del medio ambiente, existen cada vez más sistemas optoelectrónicos, para medir los efectos que causa la contaminación de la actividad humana. Un ejemplo de ello, son las aplicaciones que se han diseñado en teléfonos inteligentes (smartphones) equipados con mini-espectrómetros. Estos sistemas permiten calcular valores del números de partículas de fino polvo suspendidas en el aire, lanzadas por diferentes fuentes contaminantes. Otra interesante aplicación de las tecnologías fotónicas es el seguimiento de los incendios en bosques. Esto mediante el uso de sistemas detectores de humo a través de sensores ópticos, estos sistemas se encuentran en altas torres con cámaras que vigilan los bosques y que abarcan áreas de hasta 15 kilómetros en sus radios de acción. Una vez detectan el fuego mandan señales de alarma a centros de control para que se proceda a la extinción de este peligro antes de que el fuego queme el bosque. También la clasificación de desechos, plásticos y metálicos, se ha podido beneficiar de las tecnologías fotónicas. Esto a través de la utilización de instalaciones de clasificación eficientes para recuperar muchos materiales en estado bruto, a partir de montones de residuos domésticos. Junto con un rápido software de procesamiento de imágenes, las cámaras multiespectrales capturan en una fracción de segundo qué debe colocarse en cada contenedor de materia prima. La clasificación de estos desechos se implementa de acuerdo con el tipo de material, forma y color del desecho.
En el sector de esparcimiento y movilidad, las bicicletas ahora pueden usar diferentes tecnologías fotónicas. Por ejemplo, cámaras en el casco del ciclista o en los manubrios de la bicicleta. También se equipan con rejillas de proyección lumínica nocturna en el frente, para detectar obstáculos y hoyos, antes de caer en ellos. Además de estas rejillas, las bicicletas pueden llevar luces en las ruedas proyectando luz trasera con imágenes en pantalla que parecen estar quietas. Estas tecnologías y otras más, gracias a los adelantos de la fotónica han sido implementados en las gafas de los ciclistas, en sus mochilas las cuales pueden estar equipadas con paneles solares y relojes inteligentes para medir el pulso cardiaco. También en la ropa de los ciclistas se ha ve la evolución tecnología al contar ahora con diferentes direccionales, para indicar si se gira a la izquierda o a la derecha. Apreciable lector te recomiendo ver los siguientes videos:
Universidad Politécnica de Tulancingo.alfonso.padilla@upt.edu.mx
