Por: Dennis Falvy
Desde el exterior y algo atrasado, porque no tenía internet en camino a Doha y luego a Madrid, el amigo Jorge Baca escribió un post sensacional que lo tengo en back up y como siempre lo volteo ,porque pienso que su difusión es importante por la inmensa calidad de los mismos.
Para ello señalemos que la fotónica es la ciencia y la tecnología que estudia la generación, manipulación, y detección de fotones (partículas de luz) para aplicaciones como las telecomunicaciones, la medicina, la electrónica y los láseres. Utiliza la luz en lugar de electrones, lo que permite velocidades de transmisión mucho más rápidas y mayor eficiencia energética. Su aplicación abarca desde la fibra óptica hasta los chips fotónicos integrados.
Esta vez Fotónica”, es algo en que se están adentrando los países asiáticos más avanzados, como China, Corea del Sur, Taiwán y Japón, lo que es una significativa inversión en educación para preparar a su fuerza laboral en estas tecnologías y seguro que es consiente que en Perú, mayormente no tenemos ni idea de lo que es la fotónica y sus alcances en el avance tecnológico y la industrialización de un país. Muchos hogares ya usan fibra óptica para su conexión a Internet o tienen televisores de pantalla plana y focos LED para la iluminación de sus casas, pero pocos saben lo que hay detrás de esta nueva tecnología.
Lo que pasa es que esta nueva tecnología viene remplazando a la electrónica y la diferencia es que ella depende de los electrones para transportar y procesar información, mientras que la fotónica utiliza las partículas que constituyen la luz, denominadas “fotones”, para lograr los mismos objetivos, pero con mayor eficiencia y velocidad.
Por ello nos recuerda que desde su invención, hasta principios del siglo 21, los televisores se basaron en tubos de rayos catódicos (CRT), que funcionan disparando un haz de electrones para excitar partículas de fósforo en el interior de una pantalla de vidrio. Esta tecnología quedó obsoleta al ser paulatinamente reemplazada por tecnologías de pantalla plana, como LED y OLED, que se basa en diodos emisores de luz.
Es por ello que advierte que los componentes fundamentales de la fotónica incluyen:
Sin duda que Jorge Baca es consiente que para el lego esta descripción suena compleja y tal vez poco entendible, pero lo que si debe quedar muy claro es que la fotónica representa un gran avance tecnológico, ofreciendo numerosas ventajas sobre la electrónica tradicional.
Ello por su capacidad para transmitir y procesar información a la velocidad de la luz, junto con un menor consumo de energía y una menor generación de calor, lo que hacen de la fotónica una solución atractiva para diversas aplicaciones. A medida que la investigación y el desarrollo en este campo continúan, la fotónica reemplazará a la electrónica en muchas áreas, anunciando una nueva era de avances tecnológicos. No se puede exagerar la importancia de la fotónica, ya que es la clave para abordar las limitaciones de las tecnologías electrónicas actuales y allanar el camino para un futuro más brillante y eficiente.
El amigo Baca por ello recalca que la invención del láser en 1960 ha traído nuevas ideas y nuevos métodos a muchas áreas de la ciencia y la tecnología. El láser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) concentra los haces de fotones y de esa forma, amplifica su potencia. El láser viene remplazando al amplificador tradicional basado en circuitos electrónicos.
Las comunicaciones son un área muy importante en fotónica y generalmente se denominan comunicaciones ópticas. El enorme ancho de banda disponible en frecuencias ópticas, aproximadamente cuatro órdenes de magnitud más alto que las frecuencias típicas de microondas, permite un aumento significativo en la capacidad de transmisión de información en comparación con lo que la electrónica puede hacer con las microondas. Además, los sistemas fotónicos consumen menos energía que sus contrapartes electrónicas y, por ende, generan menos calor. Nuestra sociedad no podría sostenerse sin la red de cable óptico desplegada en todo el mundo. La figura que se adjunta a este post, puede considerarse la maquinaria conectada más grande de la tierra. La fibra óptica ha remplazado al conductor de cobre.
Para más Inri, la fotónica está dando pasos significativos en relación a los circuitos integrados fotónicos (PIC) que se están desarrollando para reemplazar los circuitos electrónicos tradicionales, ofreciendo velocidades de procesamiento de datos más rápidas y un menor consumo de energía. Además, el menor consumo de energía y consecuente menor generación de calor, hace que la fotónica sea particularmente ventajosa en aplicaciones donde la disipación de calor es una preocupación crítica, como por ejemplo, en las principales grandes “granjas de datos” donde se almacena y procesa la información de Internet; su gran consumo de energía genera mucho calor y requiere grandes sistemas de refrigeración.
En el campo de la medicina, la fotónica desempeña un papel crucial en aplicaciones de diagnóstico y terapéuticas. Tecnologías como la cirugía láser, la tomografía de coherencia óptica (OCT) y diversas técnicas de imagen se basan en la fotónica para proporcionar soluciones precisas y no invasivas.
La fotónica se utiliza ampliamente en la manufactura y el procesamiento de materiales. El corte, la soldadura y el grabado por láser son solo algunos ejemplos de cómo la fotónica mejora la precisión y la eficiencia en los procesos industriales. Las tecnologías basadas en la fotónica también permiten la fabricación de componentes complejos para la electrónica y otros dispositivos avanzados.
A medida que las computadoras tradicionales alcanzan sus límites físicos y de rendimiento, los investigadores están explorando la computación cuántica como una alternativa prometedora. La computación cuántica utiliza la luz para realizar cálculos, lo que ofrece el potencial de velocidades de procesamiento ultrarrápidas y un bajo consumo de energía. Aunque todavía se encuentra en fase experimental, la computación cuántica promete revolucionar las industrias que requieren una potencia computacional masiva, como la inteligencia artificial y el análisis de big data.
En el Perú, la enseñanza de la fotónica a nivel universitario es prácticamente inexistente. No existen laboratorios de fotónica que permitan el diseño de dispositivos que permitan la innovación tecnológica. Sin laboratorios o sin la posibilidad de que los alumnos aprendan los fundamentos de la fotónica, el Perú está perdiendo, una vez más, el tren de la innovación tecnológica y condenando al consumidor a depender del producto extranjero.
Soy consciente de que esta es una nota compleja, pero es bueno exponerla pues el aumento y cambios de la tecnología es amplio en el mundo entero y no hay que quedarse “obsoleto” en el conocimiento y aplicación que esto, como la fotónica, conlleva.