Φωτονική

Η φωτονική είναι η επιστήμη και η τεχνολογία του φωτός. Περιλαμβάνει τη δημιουργία, την καθοδήγηση, τον χειρισμό, την ενίσχυση και την ανίχνευση του φωτός. Και είναι πίσω από πολλές από τις καινοτομίες που έχουν μεταμορφώσει τον τρόπο που ζούμε τα τελευταία χρόνια. 

Τα λέιζερ, οι οπτικές ίνες, οι κάμερες και οι οθόνες στα τηλέφωνά μας, οι οπτικές τσιμπίδες και ο φωτισμός στα αυτοκίνητα, τα σπίτια, τις οθόνες υπολογιστών και τις τηλεοράσεις είναι μόνο μερικά παραδείγματα φωτονικής. Δεδομένου του σημερινού τοπίου και των δυνατοτήτων που έχει η φωτονική να ενισχύσει την καινοτομία σε διάφορους κλάδους, έχει αναγνωριστεί ως μία από τις βασικές τεχνολογίες γενικής εφαρμογής της Ευρώπης (ΒΤΓΕ) του 21ου αιώνα.

Η Ευρωπαϊκή Τεχνολογική Πλατφόρμα, Photonics21, αντιπροσωπεύει τις ερευνητικές προτεραιότητες της φωτονικής σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Αποσκοπεί στην ανάπτυξη μιας κοινής προσέγγισης μεταξύ της ευρωπαϊκής βιομηχανίας, της επιστήμης και της πολιτικής. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή υπέγραψε για μια σύμπραξη δημόσιου-ιδιωτικού τομέα με τη Photonics21, για τη στήριξη και την ανάπτυξη αυτού του θεμελιώδους τμήματος της ευρωπαϊκής επιστήμης και επιχειρήσεων. 

Φωτονική και καθημερινή ζωή

Η φωτονική διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της καινοτομίας σε όλο και περισσότερους τομείς. Η εφαρμογή της φωτονικής εξαπλώνεται σε διάφορους τομείς, από τις οπτικές επικοινωνίες δεδομένων έως την απεικόνιση, τον φωτισμό και τις οθόνες, μέχρι τον τομέα της μεταποίησης, τις βιοεπιστήμες, την υγειονομική περίθαλψη, την ασφάλεια και την προστασία.

Η Photonics προσφέρει νέες και μοναδικές λύσεις όπου οι σημερινές συμβατικές τεχνολογίες πλησιάζουν τα όριά τους όσον αφορά την ταχύτητα, την ικανότητα και την ακρίβεια. Ο αντίκτυπος της φωτονικής στην καθημερινή μας ζωή είναι αξιοσημείωτος.

ΥΓΕΙΑ

Η φωτονική έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην υγειονομική περίθαλψη λόγω της ικανότητας του φωτός να ανιχνεύει και να μετράει ασθένειες με γρήγορο, ευαίσθητο και ακριβή τρόπο.

Η βιοφωτονική είναι η χρήση τεχνολογιών που βασίζονται στο φως στις βιοεπιστήμες και τις ιατρικές επιστήμες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για την πολύ έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών, με μη επεμβατικές τεχνικές απεικόνισης ή εφαρμογές σημείων φροντίδας.

Η βιοφωτονική είναι επίσης καθοριστική για την ανάλυση των διεργασιών σε μοριακό επίπεδο, δίνοντας μια καλύτερη κατανόηση της προέλευσης των ασθενειών, επιτρέποντας έτσι την πρόληψη και νέες θεραπείες. Οι φωτονικές τεχνολογίες διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στην αντιμετώπιση των αναγκών της γηράσκουσας κοινωνίας μας, από τους βηματοδότες έως τα συνθετικά οστά έως τα ενδοσκόπια έως τις μικροκάμερες που χρησιμοποιούνται στις διαδικασίες in-vivo.

Φωτισμός και εξοικονόμηση ενέργειας

Η φωτονική χρησιμοποιείται επίσης στην προηγμένη τεχνολογία φωτισμού, όπως ο φωτισμός στερεάς κατάστασης (SSL) για εφαρμογές γενικού φωτισμού. Το SSL βασίζεται σε τεχνολογίες διόδων εκπομπής φωτός (LED) και οργανικών διόδων εκπομπής φωτός (OLEDs).

Το SSL παρέχει φωτισμό υψηλότερης ποιότητας και συμβάλλει στην ουσιαστική εξοικονόμηση ενέργειας. Οι εντατικές δραστηριότητες παραγωγής και έρευνας αποσκοπούν στην περαιτέρω βελτίωση των επιδόσεων SSL, ιδίως στην ενεργειακή απόδοση και ποιότητα, και, ως εκ τούτου, στη μείωση του κόστους.

Στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας, η ΕΕ δεσμεύτηκε να μηδενίσει τις καθαρές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου έως το 2050. Ο φωτισμός προσθέτει περίπου το 19 % της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως, οπότε ο αποδοτικότερος φωτισμός θα προσφέρει τεράστια εξοικονόμηση ενέργειας.

Για παράδειγμα, η αντικατάσταση των λαμπτήρων πυρακτώσεως με τεχνολογίες SSL θα μπορούσε να εξοικονομήσει έως και το 70 % της ενέργειας που χρησιμοποιείται σήμερα στον φωτισμό. Και, SSL διαθέτει εξαιρετικές μοναδικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της στιβαρότητας, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, dimming και το χρώμα tunability. Αυτές οι ιδιότητες προσφέρουν πρωτοφανείς ευκαιρίες να διαμορφώσουν και να προσαρμόσουν το περιβάλλον φωτισμού για να ικανοποιήσουν τις ατομικές ανάγκες.

Ευρυζωνικό Διαδίκτυο

Η ανάγκη για ταχύτερα, πιο διαφανή, δυναμικά και πιο πράσινα ευρυζωνικά δίκτυα καθοδηγεί την ερευνητική πολιτική της ΕΕ στον τομέα των οπτικών επικοινωνιών δεδομένων. Η έρευνα σε αυτόν τον τομέα αντιμετωπίζει τη δραματική αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας στο διαδίκτυο, στα κέντρα δεδομένων και στους διακομιστές. Στόχος είναι να επιτραπεί η αύξηση της κυκλοφορίας, οι γρήγορες αλλαγές δικτύου και οι διαφορετικές κυκλοφοριακές απαιτήσεις, ενώ παράλληλα να καταστούν οι επικοινωνίες δεδομένων ταχύτερες, φθηνότερες και ενεργειακά αποδοτικότερες.

Ασφάλεια και προστασία

Η φωτονική αποτελεί βασικό παράγοντα για την ενίσχυση της ασφάλειας και της προστασίας των ανθρώπων, των αγαθών και του περιβάλλοντος. Φέρνει τη δυνατότητα κατασκευής ανέπαφων αισθητήρων και οπτικών εφαρμογών που λειτουργούν σε διάφορες περιοχές του φάσματος φωτός από τις ακτίνες Χ έως το terahertz. Οι αισθητήρες αυτοί θα είναι επαρκώς ευαίσθητοι και ακριβείς ώστε να εντοπίζουν αξιόπιστα πιθανούς κινδύνους ή επικίνδυνες καταστάσεις.

Οι τεχνολογίες φωτονικής έχουν πολλές πρακτικές εφαρμογές στην ασφάλεια και την προστασία. Οι αισθητήρες οπτικών ινών χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση δομικών ελαττωμάτων στον κατασκευαστικό τομέα, την πρόληψη της περιβαλλοντικής ρύπανσης και την ανάπτυξη συστημάτων υποβοήθησης του οδηγού. 

Οι εφαρμογές ασφάλειας βασίζονται επίσης σε τεχνολογίες φωτονικής, για παράδειγμα σε συστήματα βιομετρικής και συνοριακής ασφάλειας, συστήματα βιντεοεπιτήρησης και εξοπλισμό για τον εντοπισμό επικίνδυνων ή παράνομων εμπορευμάτων.

Υψηλής ποιότητας κατασκευή

Τα λέιζερ έχουν γίνει ένα ευέλικτο εργαλείο. Η επεξεργασία λέιζερ έχει γίνει απαραίτητη για την κατασκευή υψηλού όγκου, χαμηλού κόστους και ακρίβειας. Οι νέες τεχνολογίες που βασίζονται σε λέιζερ διεγείρουν νέες διαδικασίες παραγωγής με εξαιρετική υψηλή ποιότητα. Αυτό επιτρέπει τη μαζική προσαρμογή και την ιδιαίτερα ευέλικτη παραγωγή κατά παραγγελία, την ταχεία, καθαρή και αποδοτική ως προς τους πόρους κατασκευή και την παραγωγή μηδενικών ελαττωμάτων.

Η Ευρώπη κατέχει ηγετική θέση στις βιομηχανικές τεχνολογίες λέιζερ. Αναπτύσσει, προμηθεύει και εφαρμόζει λέιζερ και συστήματα λέιζερ. Οι βιομηχανικές τεχνολογίες λέιζερ χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία, για την επεξεργασία των πλαστικών, για την κατασκευή φωτοβολταϊκών κυττάρων, ημιαγωγών και μικροσκοπικών εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική τεχνολογία, και πολλά άλλα.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη φωτονική, μπορείτε να επισκεφθείτε τη Photonics21, την Ευρωπαϊκή Τεχνολογική Πλατφόρμα, ή να επικοινωνήσετε μαζί μας για περισσότερες πληροφορίες.