Gradiant lidera un proyecto europeo para diseñar chips fotónicos de bajo consumo

Vigo se está haciendo un nombre en el mundo de la fotónica. Con la fundición de chips Sparc en el centro, que precisamente colocó la semana pasada la primera piedra de la futura instalación, la ciudad busca crear todo un ecosistema de producción y, sobre todo, desarrollo en torno a esta industria. Como parte de este polo, las principales instituciones de conocimiento asentadas en el área están poniendo de su parte, como es el caso de Gradiant. El centro tecnológico lidera un proyecto europeo de casi 3 millones de euros para diseñar sistemas fotónicos con los que aspira a «revolucionar la industria», incidiendo principalmente en un bajo consumo y la capacidad de funcionar de forma casi autónoma. «Podríamos resolver el problema del consumo de energía para la IA en el futuro», explica la jefa del departamento de Micro-Nanoelectrónica y Fotónica de Gradiant, Marta Castro.

El proyecto tiene por nombre bLOSSom (siglas en inglés para «Sistemas fotónicos autosostenibles mediante la recolección autónoma de pérdidas») y es el único liderado desde Galicia que figura entre los beneficiados por el Consejo Europeo de Investigación (EIC, por sus siglas en inglés) en la convocatoria EIC Pathfinder Open 2025, una de las más competitivas y exigentes de Horizonte Europa. Junto a Gradiant también figura como participante la Universidade de Santiago de Compostela (USC), a través del spin-off Energhius, y el resto de socios son de Irlanda (F6S Innovation), Portugal (International Iberian Nanotechnology Laboratory) y Polonia (Łukasiewicz Research Network Institute of Microelectronics and Photonics).

La iniciativa se centra en crear dispositivos fotónicos autosuficientes, es decir, que no dependan de fuentes de energía externas ni de interacción exterior para operar. Con ello, deben ser capaces de reducir la demanda energética entre 100 y 1.000 veces a través de la integración de tecnologías avanzadas de captación y gestión de energía que permiten almacenarla y redistribuirla según las necesidades del sistema. De esta forma Gradiant cree que se puede conseguir «un uso más sostenible de los recursos y una disminución de los costes energéticos en sectores estratégicos».

Según Castro, para lograr sus objetivos explorarán un total de «cuatro vías» para la captación energética. «Proponemos muchas formas de hacer lo que queremos hacer», comenta la experta, «algo que valoraron mucho desde el EIC». Así, trabajarán con materiales como el grafeno, testarán sistemas moleculares inspirados en la fotosíntesis, o, de forma mucho más técnica, tirarán de algo «un poquito más tradicional» como son los PN junctions (interfaces que también existen en los fotodiodos) o por sistemas híbridos plasmónicos.

Traducido en ventajas, Castro explica que con estos desarrollos «se reduciría muchísimo no solo el coste y la complejidad de un sistema» fotónico, sino también los «tiempos, la energía necesaria o la integración con componentes externos». «Funcionarían con una fracción mínima de la actual: una red que hoy requiere 1 vatio podría operar con apenas 1 a 10 milivatios», completan desde el centro.

«Podríamos resolver el problema del consumo de energía para la IA en el futuro»

El proyecto nace con la idea de ser clave para sectores como el de los centros de datos, pero también para dispositivos portátiles, sensores médicos, sistemas ambientales y robótica industrial. Para el primer caso, Castro y el equipo de Gradiant realizaron una serie de cálculos, teniendo en cuenta que para el 2030 se espera que el consumo de estos data centers sea de en torno a los 950 teravatios hora anuales. «Si consideramos que solo el 3% de esas conexiones son ópticas, reduciendo esa demanda los beneficios que habíamos calculado son en torno a los 3 o 5 millones de euros anuales», destaca la viguesa.

Otro campo en el que ven «mucho potencial» para este desarrollo es el de la inteligencia artificial (IA), que como recuerda Castro tiene unos altos consumos, algo que podrían «resolver» si todo sale según lo esperado.

La investigadora, que precisamente recaló en Gradiant para enfrentar retos de «innovación con mayúsculas» como este, explica que este desarrollo no tiene que ver con Sparc (son «otros materiales completamente distintos»), pero sí se centra en el campo de la fotónica. «En el futuro a lo mejor las ideas que estamos desarrollando ahora en este proyecto se pueden trasladar también a otras plataformas y a lo mejor podamos hacer un chip con Sparc que sea autosuficiente», comenta.

bLOSSom se llevará a cabo durante cuatro años y contempla el diseño, simulación, fabricación, testeo y validación de los chips. «Creo que el impacto que podría tener es tan grande que probablemente sería uno de los que más puedan impactar en la evolución de Gradiant, si no el que más», resume Marta Castro, que no descarta que el posible éxito derive en la creación de un spin-off centrada en el desarrollo.

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