Transcripción al español de los recursos de CARLA HUB https://carlahub.eu/audiovisual/hidden-photonics/. Se muestran algunas aplicaciones de la fotónica (muchas de ellas desconocidas para el público) y de cómo la luz actúa en diversos escenarios e industrias.

1. Fotónica Oculta
Descubra la presencia omnipresente y, a veces, sorprendente de la fotónica en
nuestra vida diaria con esta colección.

2. GUISANTES
Agroalimentaria

3. Guisantes
Hoy en día, los guisantes son un excelente
vegetal básico: baratos, abundantes y nutritivos.
Pero ¿Sabías que sin la fotónica serían casi cinco
veces más caros*?
Antes de la década de 1930, toda la clasificación
de frutas y verduras maduras de inmaduras o
podridas tenía que hacerse a ojo, un proceso
costoso e ineficaz que consume mucho tiempo.
¡Muchos productos se vendieron incluso "sin
clasificar"!
*Precio ajustado por inflación de una lata de guisantes de 20 onzas en 1919: $2,86.
20 onzas de guisantes enlatados hoy costarían $0,60.

4. Guisantes
La llegada del clasificador por color, que utilizaba
una bombilla y un fotosensor con filtro para
controlar una paleta de expulsión, podría eliminar
rápida y eficazmente los productos
"descoloridos" (así como otras "impurezas"
introducidas por la recolección mecánica, como
los guijarros ).
La clasificación por colores se utiliza ahora en
toda la industria alimentaria.
Las innovaciones en curso incluyen el uso de
láseres para obtener una mejor imagen de la
superficie de los materiales y eliminar mejor las
piedras y los insectos pequeños, o imágenes
hiperespectrales, que pueden detectar "puntos
malos" ocultos dentro de la fruta.

5. Playas limpias
Cambio climático

6. Playas limpias
La producción en masa de plástico sigue
aumentando rápidamente y cada año no menos
de 5 a 14 millones de toneladas de desechos
plásticos caen al mar. ¡Eso es hasta 444
kilogramos por segundo!
El plástico mata repetidamente a los animales
marinos cuando quedan atrapados o se lo comen.
El plástico que contamina el ecosistema marino
también se desmorona en partículas diminutas,
llamadas microplásticos, que terminan en
nuestros platos.

7. Playas limpias
El monitoreo de la basura en la playa ayuda a
definir soluciones para abordar el problema.
Actualmente, las personas buscan basura y
cuentan todas las botellas, pajitas flexibles o
cuñas de poliestireno que encuentran, lo que
hace que este proceso sea tedioso y esté sujeto a
errores humanos.
Afortunadamente, la fotónica puede ayudar
aquí.
El recuento de basura se puede realizar
mediante láseres, especialmente mediante
detección de luz y rango (LIght Detection And
Ranging). LIDAR hace rebotar pulsos de láser en
los objetos y utiliza los ecos para mapear un
entorno.
Fuente: https://www.theatlantic.com/science/archive/2016/07/how-lasers-can-help-clean-up-beach-trash/490952/

8. Playas limpias
Los diferentes materiales reflejan la luz láser de
distintas formas, y los científicos utilizan estas
firmas para enseñar a su algoritmo a clasificar la
basura en plástico, papel, tela y metal.
Un día, un escáner LIDAR podría incluso
montarse en algún tipo de vehículo robótico que
pudiera vagar por las playas para inspeccionarlas,
dando una importante contribución a
ecosistemas marinos más saludables.

9. Cerveza belga
Industria de bebidas

10. Cerveza belga
En un mercado donde los consumidores son cada
vez más exigentes, es importante poder realizar
controles de calidad y determinar las
propiedades distintivas de los alimentos y
bebidas de manera científica.
A pesar de tener un carácter único y especial,
todas ellas están hechas de agua, cebada u otros
granos, lúpulo y levadura.
La cerveza es la tercera bebida más consumida a
nivel mundial, después del agua y el té, y existen
más de 300 mil variedades en todo el mundo.

11. Cerveza belga
En el caso de las cervezas, la espectroscopia de
absorción de luz difusa puede agruparlas de
acuerdo con su método de fermentación, color y
contenido de alcohol, lo que hace que las
cervezas belgas se distingan claramente de las
cervezas de todos los demás países.
Los investigadores encontraron que el uso de
métodos ópticos puede ayudar a garantizar la
autenticidad y calidad de productos de
excelencia como las cervezas belgas o el aceite
de oliva virgen extra.

12. Maquillaje
Industria cosmética

13. Maquillaje
La investigación científica interdisciplinaria de la
apariencia del color de las mariposas morpho o
las plumas de pavo real ha llevado a avances en
aplicaciones específicas como la cosmética.
Potentes microscopios ayudaron a desvelar los
secretos detrás del fenómeno óptico de la
iridiscencia que produce el reflejo de diferentes
colores y puede ser observado con frecuencia en
la naturaleza.

14. Maquillaje
Combinada con la tecnología nanofotónica
puede crear color a través de la luz y no a través
de pigmentos.
Básicamente, la nanociencia se utiliza para
controlar el efecto de color de un compuesto a
través de la estructura del propio material.
Diferentes espacios en las capas y cantidad
variable de capas influyen en el resultado del
color cuando se expone a la luz.

15. Pronóstico del Tiempo
Meteorología

16. Pronóstico del Tiempo
Los primeros pronósticos meteorológicos fueron
ópticos, como se ve en refranes como "cielo rojo
por la noche ...", que tiene variaciones en varios
idiomas.
Pero en el siglo XIX, la meteorología comenzó a
alejarse de las simples observaciones visuales y
utilizó dispositivos mecánicos para medir cosas
como la presión del aire, la velocidad del viento
y dirección.

17. Pronóstico del Tiempo
Pero ahora, la fotónica está regresando, con
LIDAR que ofrece una precisión y exactitud sin
precedentes en la medición de corrientes de aire.
Las posibles opciones futuras incluyen el
seguimiento espectroscópico de la humedad y
tal vez incluso la "siembra de nubes por láser
para el control del clima!
Con longitudes de onda cuidadosamente
seleccionadas, LiDAR puede penetrar densas
nubes y ofrecer un campo de visión mucho mejor
que el radar tradicional.

18. Vehículos
Transporte terrestre

19. Vehículos
Algunos de ustedes quizás recuerden el
automóvil autónomo "KITT" de la serie "Knight
Rider" de los años 80, dirigido por Inteligencia
Artificial (IA).
Lo que entonces parecía ciencia ficción se ha
convertido en realidad y los coches autónomos
forman parte de nuestras vidas.
¿Sabías que esto es posible gracias a la fotónica?

20. Vehículos
Los coches autónomos están equipados con una
visión inteligente capaz de detectar e identificar
los objetos que les rodean.
Esto implica el uso de diferentes tipos de
sensores y sistemas de visión, incluidos los
sistemas de visión 3D, donde LiDAR (Light
Detection and Ranging) se ha posicionado como
el mejor candidato para ser “los ojos” del
automóvil.

21. Cuidado de la salud
Salud

22. Cuidado de la salud
No existe un ámbito en el que exista un mayor
consenso sobre la necesidad de invertir en
investigación e innovación que en el sector
sanitario.
El uso de láseres, tecnología LED o innovadores
sensores de imagen avanzados convierte el
diagnóstico médico, el tratamiento o la
rehabilitación en procesos más eficientes.

23. Cuidado de la salud
Un ejemplo son las herramientas de diagnóstico
que proporcionan el análisis directamente al
paciente.
La combinación de fotónica y nanotecnología da
lugar a dispositivos compactos que, en pocos
minutos y con pequeñas muestras, pueden
detectar marcadores de enfermedades,
ofreciendo soluciones para el diagnóstico
temprano de patologías.

24. Comunicación
Tecnologías de la Información

25. Comunicación
La comunicación rápida y efectiva es vital para
nuestro mundo moderno. Las señales de
comunicación se envían de manera más eficiente
a través de fibras ópticas.
Con más de 28 000 km de fibras ópticas
recorriendo el mundo, la eficiencia es crucial, por
lo que debemos diseñar cuidadosamente los
pulsos de luz, especialmente su longitud de onda.
Las fibras ópticas son cables de vidrio delgados
que transportan información en forma de pulsos
de luz.

26. Comunicación
La longitud de onda determina cuánta luz se
pierde debido a la dispersión, la absorción
molecular y las vibraciones de los enlaces
químicos.
¡E incluso hay un número mágico de 1550 nm,
que constituye la longitud de onda estándar en la
tecnología de las comunicaciones!
El vidrio tiene un "punto justo" entre 1300 y
1600 nm con pérdidas muy bajas, lo que nos
permite llegar a mayores distancias con menos
amplificación.

27. Circuitos Integrados
Tecnologías de la Información

28. Circuitos Integrados
Nuestros teléfonos móviles, cámaras digitales,
televisores y diversas aplicaciones robóticas
deben sus funcionalidades a chips o circuitos
integrados modernos.
Recientemente se ha desarrollado una nueva
generación de circuitos integrados gracias a la
fotónica de silicio, que utiliza interconexiones
ópticas para proporcionar una transferencia de
datos más rápida.
Estos chips, que pueden contener más de 1
millón de componentes electrónicos de silicio
individuales, pueden realizar cálculos complejos y
múltiples tareas.

29. Circuitos Integrados
Así, los componentes electrónicos y fotónicos
pueden combinarse con la tecnología de
fabricación existente en un chip de silicio,
obteniendo circuitos más potentes.
Por ejemplo, las velocidades de transmisión de
datos son actualmente 400 veces más altas que
antes de la era de la fotónica de silicio, lo que
significa que se puede transferir el equivalente a
un DVD de 4,7 GB en menos de 0,2 segundos.
La fotónica de silicio permite funcionalidades
nuevas y únicas que no podrían lograrse solo con
la integración de dispositivos electrónicos.

30. Iluminación Artificial
Arquitectura y Salud

31. Iluminación artificial
Además de darnos visión, la luz tiene un gran
impacto en nuestro estado de ánimo, bienestar y
salud.
Los estudios han demostrado que la luz puede
aumentar el estado de alerta, mejorar la memoria
de trabajo y la atención, pero también podría ser
perjudicial para los humanos.

32. Iluminación artificial
Por lo tanto, se debe planificar cuidadosamente
un diseño de iluminación adecuado al crear
nuevas áreas de trabajo o de vivienda.
¡El futuro de la iluminación se encuentra en
sistemas inteligentes y adaptables que puedan
responder a los cambios en el entorno, así como
a las necesidades de las individuos que viven en
él!
Basado en esto, Iluminación Centrada en el Ser
Humano (HCL) es un nuevo concepto que tiene
en cuenta los efectos visuales y no visuales de la
luz, y emplea LED para proporcionar una
intensidad y un color de luz variables.

33. Simulación
Tecnologías de la Información

34. Simulación
Según la Organización Mundial de la Salud, 1300
millones de personas en todo el mundo padecen
problemas de visión.
La fotónica proporciona a los arquitectos y
diseñadores nuevas herramientas a través de sus
pantallas de alta tecnología de Realidad Virtual
(VR) y Realidad Aumentada (AR).
Las deficiencias visuales casi nunca se tienen en
cuenta al diseñar ciudades, edificios, señalización
de emergencia o sistemas de iluminación.

35. Simulación
Estas herramientas simulan diversas
enfermedades oculares y permiten evaluar la
accesibilidad del diseño y desarrollar sistemas de
iluminación que pueden mejorar la percepción de
las personas con problemas de visión.
Por ejemplo, el entrenamiento de incendios de
realidad virtual es una alternativa rentable,
práctica y más segura que ofrece una gran
selección de escenarios de entrenamiento.
Además, las simulaciones en realidad virtual se
pueden utilizar para lograr una experiencia de
aprendizaje interactivo.

36. Bebés prematuros
Salud

37. Bebés prematuros
La prematuridad sigue siendo una de las
principales causas de muerte en niños menores
de cinco años. Además, en los recién nacidos
prematuros pueden ocurrir una serie de
condiciones graves, lo que lleva a un daño
cerebral grave.
Afortunadamente, las nuevas tecnologías
fotónicas como la Espectroscopia de Infrarrojo
Cercano de Resolución Temporal (TR NIRS) y la
Espectroscopia de Correlación Difusa (DCS)
pueden ayudar.
Monitorear la salud de los tejidos cerebrales puede ayudar a su diagnóstico, pero
las técnicas de imagen utilizadas actualmente, como la Resonancia Magnética
(MRI) y la Tomografía por Emisión de Positrones (PET), requieren la
inmovilización de los recién nacidos, así como maquinarias costosas y no ubicuas.

38. Bebés prematuros
Estas tecnologías emplean Óptica Difusa para
permitir un seguimiento continuo y no invasivo
de la salud cerebral neonatal junto a la cama.
¡La combinación de TR NIRS y DCS puede
brindar una imagen clara de la salud y el
metabolismo del cerebro de los prematuros,
ofreciendo a los médicos un diagnóstico
continuo y en tiempo real y ayudándolos a salvar
vidas y mejorar el bienestar!
TR NIRS usa pulsos de láser para medir la
concentración de oxígeno en el tejido cerebral,
mientras que DCS usa un láser altamente
coherente para iluminar tejidos y estimar el flujo
sanguíneo regional.

39. Créditos
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