Óptica y fotónica: Centro de alta tecnología para el KIT

Investigación de vanguardia en óptica y fotónica requiere salas limpias especiales para componentes sensibles. (Foto: Sandra Göttisheim, KIT)

En el nuevo KCOP, a partir de 2026, los investigadores dispondrán de aproximadamente 2.000 metros cuadrados de áreas de salas limpias y laboratorios altamente modernas. (Imagen: Nickl & Partner)

El Centro de Óptica y Fotónica de Karlsruhe (KCOP) está tomando forma. En el nuevo centro tecnológico de vanguardia del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), en el futuro, grupos de investigación trabajarán en temas que utilizan la luz o los fotones para diversas aplicaciones. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, la fotovoltaica de alta eficiencia, la comunicación 6G y las redes de fibra óptica, sensores cuánticos innovadores y detectores superconductores, así como la captura de imágenes 3D extremadamente rápida y la microscopía de alta resolución para las ciencias de la vida. La inauguración del edificio, valorado en 56 millones de euros, está prevista para principios de 2026.

“La ciencia necesita lugares inspiradores como el KCOP, donde se encuentren experiencia, excelencia y un equipamiento de laboratorio excelente, así como colaboración interdisciplinaria”, dijo el profesor Oliver Kraft, vicepresidente de investigación del KIT, durante la ceremonia de la estructura del nuevo edificio la semana pasada (1 de diciembre de 2023). “De esta manera, las sinergias, ideas e innovaciones pueden tomar forma más fácilmente y, en última instancia, contribuir de manera importante a la soberanía tecnológica y digital de Alemania.”

La óptica y la fotónica son tecnologías clave de nuestra sociedad moderna. Ya sea fibra óptica, fotovoltaica, sensores, microscopios, microchips o nanomateriales, todos tienen que ver con el uso de la luz. “Nuestras tecnologías son componentes esenciales de la transición energética, la digitalización y la conectividad, así como de la adquisición de datos en la industria y la ciencia”, resume Christian Koos, profesor en el Instituto de Fotónica y Electrónica Cuántica y en el Instituto de Microestructura de KIT, así como director científico del KCOP (en letras individuales, en alemán, pronunciado).

2.000 metros cuadrados de salas limpias y laboratorios

Para realizar investigación de vanguardia en estos campos, son necesarias condiciones de laboratorio excelentes y un equipamiento de laboratorio de primera clase, explica Koos. No solo los dispositivos necesarios son altamente especializados, sino que también los espacios deben cumplir requisitos especiales, añade el Dr. Lothar Hahn, gerente de proyecto del KCOP: “Por ejemplo, necesitamos salas limpias, es decir, habitaciones con muy pocas partículas. La importancia de esto se muestra en una comparación: un cabello humano es aproximadamente 20 veces más grueso que uno de nuestros componentes. Cada partícula destruiría nuestros componentes.” Mantener estas condiciones marco es, sin embargo, costoso. Hasta ahora, en varios institutos del KIT, hay salas limpias más pequeñas y en algunos casos obsoletas. El KCOP quiere establecer nuevas medidas y aprovechar las sinergias. “A partir de 2026, los grupos de investigación podrán utilizar una plataforma tecnológica de excelencia internacional con aproximadamente 2.000 metros cuadrados de salas limpias y laboratorios, además de un conjunto de dispositivos que, gracias a su uso conjunto, pueden operarse de manera eficiente”, dice Koos. Dado que hay pocos lugares en Europa donde se pueda estudiar óptica y fotónica específicamente en Karlsruhe, el KIT con el KCOP será aún más atractivo para investigadores, estudiantes y socios industriales.

Dinamismo interdisciplinario, edificio sostenible

Además, lo que resulta especialmente interesante para él es que en el KCOP investigadores de diferentes disciplinas puedan encontrarse y compartir conocimientos bajo un mismo techo: “El KCOP generará una dinámica interdisciplinaria completamente nueva”, dice Koos. El centro tecnológico está principalmente dirigido a institutos del KIT, pero también se espera que puedan trabajar allí grupos de investigación externos. Los temas previstos van desde energías renovables, nuevas tecnologías de comunicación y componentes cuánticos, hasta ciencias de la vida, fabricación digital a escala nanométrica y materiales a medida.

La comunidad Helmholtz apoya la construcción con alrededor de 50 millones de euros, y otros seis millones provienen del KIT. Hasta ahora, la obra está en tiempo y presupuesto. Desde la planificación, se ha tenido en cuenta alcanzar el estándar de plata en el “Sistema de Evaluación de Construcción Sostenible” del Ministerio Federal de Vivienda, Urbanismo y Construcción, subraya Lothar Hahn. Entre las medidas específicas se incluyen una alta hermeticidad del edificio, una recuperación de calor altamente eficiente, así como el uso de materiales reciclados y materiales de construcción respetuosos con el medio ambiente. El calor residual de otro gran experimento cercano puede utilizarse para calentar el edificio.

Como “la universidad de investigación en la comunidad Helmholtz”, el KIT genera y transmite conocimientos para la sociedad y el medio ambiente. El objetivo es contribuir significativamente a los desafíos globales en los campos de energía, movilidad e información. Para ello, trabajan aproximadamente 9.800 empleados en una amplia base disciplinaria en ciencias naturales, ingeniería, economía, así como en ciencias humanas y sociales. Sus 22.300 estudiantes se preparan en el KIT mediante estudios universitarios orientados a la investigación para tareas responsables en la sociedad, la economía y la ciencia. La actividad innovadora del KIT construye un puente entre el conocimiento y la aplicación en beneficio social, bienestar económico y la conservación de nuestros recursos naturales. El KIT es una de las universidades de excelencia en Alemania.