Al cor del Vallès s'ubica una de les grans instal·lacions científiques de referència de Catalunya i d'Europa, el Sincrotró Alba. Aquest imponent edifici, en el qual fins i tot s'hi han rodat escenes per a la sèrie d'Amazon Prime Video Day One, consta d'un accelerador de partícules del tipus sincrotró de tercera generació amb 14 línies de llum, uns laboratoris d'altíssima especialització que aprofiten la radiació lumínica generada per analtizar la matèria des de diferents perspectives. Des de la seva posada en marxa el 2012, a l'Alba s'hi han dut a terme més de 3.500 experiments, els quals abracen des del desenvoupament d'antivírics per la covid-19 fins a l'optimització dels nanomaterials del recobriment de les bosses de patates.
Amb una presència destacada en l'àmbit acadèmic, el Sincrotró també treballa estretament amb el món industrial, del qual prop de la meitat dels clients provenen de l'estranger. "Venen empreses dels Estats Units o del Japó", confirma el director de l'Oficina de Relacions amb la Indústria de l'Alba, Alejandro Sánchez. Amb ell parlem sobre com l'entitat ha aconseguit posicionar-se internacionalment com un sincrotró de referència per l'especialització de les seves línies de llum, però també dels esforços que s'estan fent a escala local per obrir l'ecosistema a les pimes catalanes.
Com funciona un accelerador de partícules del tipus sincrotró com és l’Alba? Quin valor en poden extreure les empreses?
Alba està compost d’un accelerador de partícules. El que fem nosaltres és accelerar electrons fins a gairebé la velocitat de la llum. Quan aquests electrons giren, produeixen un llum de sincrotró que cobreix des dels infrarojos fins als raigs X. Són aquests raigs X els que fem servir per donar servei a les empreses i al món acadèmic. Se’ls fa incidir sobre una mostra, que és la que volem analitzar, i la seva interacció ens dona informació sobre l’estructura atòmica de la mostra, l’estructura magnètica, l’estructura electrònica… Aquesta és la informació que és valuosa per a les empreses i els investigadors acadèmics per desenvolupar nou materials, millorar els ja existents o desenvolupar nous processos.
A quins sectors econòmics pot interessar més especialment dur a terme aquestes anàlisis?
La llum de sincrotró és molt flexible i molt transversal, es pot aplicar a una multitud de sectors industrials, tot allò que sigui susceptible de ser analitzat amb raigs X. Parlem, per exemple, de la indústria farmacèutica, un dels grans usuaris. També la indústria de l’acer, la dels semiconductors, la de químics i plàstics, catalitzadors per a cotxes, agricultura, aeroespacial… Són tècniques que serveixen per a molts tipus de materials, no només per a alguns específics.
Un dels sectors amb què més heu treballat és precisament el farmacèutic. Podria posar-nos alguns exemples de recerques destacables en aquest àmbit?
El cas més paradigmàtic va ser el que ens va passar durant la pandèmia. Aleshores, Alba va tancar com moltes altres empreses i centres, però al cap d’un mes ens va trucar una empres estatunidenca que estava desenvolupant un antiviral per a la covid. La investigació que necessitava únicament es podia fer en un sincrotró, així que vam obrir per donar-li servei. L’empresa ens va enviar les mostres congelades des dels Estats Units amb avió, però les persones no van viatjar; van accedir al nostre laboratori amb un accés remot des dels Estats Units. Nosaltres vam carregar la mostra al laboratori, i ells ho manipulaven i recollien les dades en remot. Crec que és un exemple que il·lustra molt bé per a què serveix un sincrotró i com hi ha certes coses que només es poden fer en un sincrotró com aquest.
Des del Sincrotró també heu desenvolupat diversos projectes de semiconductors i bateries, dos sectors considerats clau per la sobirania europea. En quines fases específiques d’aquestes dues tecnologies l’ús de l’accelerador de partícules pot suposar un avantatge competitiu?
La capacitat analítica del sincrotró és el gran avantatge competitiu. Amb els semiconductors, si algú vol desenvolupar nous dispositius, necessita nous materials que siguin més ràpids, que facin el switch elèctric més ràpidament, que perdin menys energia i tinguin una conductivitat millor… Aquesta mena de coses es poden analitzar en un sincrotró: es poden buscar nous materials que compleixin aquestes funcions i analitzar l’estructura electrònica dels materials, que ens dona informació sobre el consum del material o si transporta els electrons de manera més o menys eficient. Un altre exemple és la nova generació de semiconductors que poden fer servir grafè, que és conductor i es pot utilitzar a la porta dels transistors perquè facin el switch més ràpidament i amb menys energia. Tot això no arriba encara ni a escala industrial, es troba a una escala d’investigació molt bàsica, i és el que pot aportar el sincrotró a aquest sector industrial. Dins del projecte d’Alba II també s’està proposant col·laborar amb l’Innofab, que tindrà una sala blanca de certa mida on es faran desenvolupaments molt pròxims a la indústria, amb la qual cosa tindríem una combinació sinergètica perfecta entre el Sincrotró Alba, l’Innofab i la indústria.
Quan s’analitza la indústria dels semiconductors europea, es parla sovint que existeixen empreses dedicades al disseny de xips, però que falten fàbriques. De quina manera el Sincrotró i l’Innofab poden ajudar a compensar aquesta mancança?
La gran aportació seria tenir una gran base d’investigació que ajudaria aquestes fàbriques a incorporar noves tecnologies. Una fàbrica de semiconductors és quelcom complex i car, parlem de 20.000 o 30.000 milions, i només està a l’abast de grans companyies, que poden decidir instal·lar aquesta classe de fàbriques en entorns d’investigació i innovadors que els puguin resultar beneficiosos. I és aquí on juguen un paper molt important el Sincrotró Alba, Innofab i la relació amb la indústria. També estem amb contacte amb l’IMEC de Bèlgica, que és un centre de desenvolupament europeu molt potent. Tot això, en conjunt, és el que pot fer que una empresa decideixi instal·lar un centre d’investigació, per exemple, a les rodalies de Barcelona. S’ha de crear un caldo de cultiu.
"La gran aportació d'Alba per atreure fàbriques de semiconductors seria tenir una gran base d’investigació que ajudaria aquestes fàbriques a incorporar noves tecnologies"
També us situeu a prop del campus de la Universitat Autònoma i dels seus centres d’investigació.
Efectivament. També tenim a prop el Centre Nacional de Microelectrònica (CNM), que està al campus de la UAB, i té una sala blanca de 2.000 metres quadrats. Tot això forma un conjunt de centres que promouen la innovació i el contacte amb les empreses que, de nou, pot ser molt atractiu per a una empresa que es vol implantar a Europa. Ens posa en el mapa, en un nivell molt competitiu.
Parlant de mapes: quina posició ocupa el Sincrotró Alba a l’ecosistema europeu d’acceleradors de partícules?
Sincrotrons a Europa amb una mida com Alba o més gran, parlem de set o vuit, no n’hi ha més. I només els tenen certs països: Alemanya, Anglaterra, França, Suïssa, Suècia… Com es posiciona Alba? És un sincrotró de mida mitjana, però tenim el gran avantatge de tenir algunes línies que són úniques. Una d’elles és BOREAS, que té una combinació de tècniques que l’han fet única i molt atractiva per a tots els usuaris, empreses i centres d’investigació internacionals. Venen dels Estats Units, de Corea… Una altra de les línies és MISTRAL, de microscòpia de raigs X que permet visualitzar una cèl·lula sencera sense la necessitat de partir-la, amb una resolució de 20 nanòmetres, amb què podem fer tomografies. D’aquestes només hi ha quatre o cinc línies a tot el món. I a Alba venen persones d’altres sincrotrons a fer servir aquesta línia, perquè les coses que són capaces de veure’s en aquesta línia no es poden veure a les seves. Més d’un terç dels usuaris acadèmics i el 48% de les empreses que venen són internacionals. Sent d’una mida mitjana, perquè no som un sincrotró gran, Alba està molt ben posicionat competitivament.
"A Alba venen persones d’altres sincrotrons a fer servir MISTRAL, perquè les coses que són capaces de veure’s en aquesta línia no es poden veure a les seves"
Quina relació manteniu amb la resta de sincrotrons europeus? Us coordineu per treballar plegats o més aviat teniu una relació de competència?
Tenim una coordinació molt ben establerta. Existeix una organització anomenada LEAPS, la lliga dels acceleradors europeus basats en fotons, i la nostra directora, Caterina Biscari, va ser-ne presidenta durant dos anys, i durant dos anys més també va ser-ne vicepresidenta. De fet, va néixer com una simple associació i ara es vol convertir en una entitat amb personalitat jurídica, de manera que la coordinació entre tots els sincrotrons va en augment. Això a escala de gestió, però després hi ha tots els contactes que tenim a les diferents divisions amb altres sincrotrons. Entre enginyers i científics, la relació és molt intensa. Però també s’ha de dir que és una relació de coordinació-competitivitat: col·laborem en el desenvolupament de noves tecnologies i a millorar els nostres equips, però competim per aconseguir empreses. És una competència ferotge.
Al Sincrotró treballeu tant amb institucions acadèmiques com amb empreses privades. Amb les segones, quins tipus de col·laboracions establiu?
Al Sincrotró Alba tenim un grup de persones, l’Oficina de Relacions amb la Indústria, que està enfocada i exclusivament dedicada a donar servei a les empreses, de manera que no s’hagin de preocupar de conèixer quines tècniques fem servir o quines són millors. Simplement venen, ens exposen el seu problema, les assessorem i els proposem la tècnica més adequada. El primer sempre és entendre el problema. Un cop exposat, el grau de col·laboració pot variar, i ens adaptem perfectament al que necessitin. Pot ser que simplement necessitin venir puntualment a fer unes mesures, i els oferim l’anàlisi de les dades i l’informe; fins a empreses que volen una col·laboració a llarg termini, potser tancant un conveni de diversos anys o finançant personal que treballa a Alba per fer els experiments de la companyia. Entre aquestes dues situacions extremes, caben tota mena d’alternatives: amb algunes empreses hem signat convenis per fer una sèrie d’experiments, però sense arribar a tenir una persona finançada per elles; també estem oberts a col·laboracions universitat-Sincrotró-empresa, o fins i tot amb altres sincrotrons per donar servei a una mateixa empresa.
Quina classe d’empresa acostuma a interessar-se més sovint a fer servir l’accelerador de partícules del Sincrotró Alba?
Òbviament, el perfil més procliu a fer servir un sincrotró és el de les empreses amb més R+D, com les farmacèutiques o les dedicades al desenvolupament de nous materials i de bateries. Però també ens hem trobat casos com el d'haver de defensar una patent d'un medicament: necessiten venir aquí perquè els resultats que tenim al sincrotró són els definitius per provar si una empresa infringeix la patent d’una altra empresa. També hem tingut casos d’empreses relacionades amb l’agricultura, que volen conèixer millor el seu producte químic per veure si el poden millorar, o una altra empresa dedicada a l’empaquetament de menjar, com les bosses de patates. Les bosses de patates són molt més complicades del que semblen, perquè tenen nou o deu capes diferents: una que aïlla i no deixa passar l’oxigen perquè no s’oxidi, una que reflecteix la llum perquè no s’escalfi el menjar… I hi ha una altra capa per preservar el menjar durant més temps, formada per nanoelements de seleni, i calia analitzar si es trobaven en l’estat adequat d’oxidació per poder preservar bé el menjar. El perfil, fonamentalment, és d’empreses intensives en R+D, però també n’hi ha moltes més que es poden beneficiar dels serveis del Sincrotró.
Les pimes constitueixen l’enorme majoria de l’ecosistema empresarial de Catalunya, però sovint presenten més dificultats per invertir en R+D que les grans companyies. De quina manera intenteu acostar-vos a aquest segment?
És molt important captar les pimes, perquè n’hi ha moltes i perquè, fent servir el Sincrotró, poden millorar la seva competitivitat i posicionar-se millor. Per aquests casos, tenim projectes europeus que ens ajuden a fer que les empreses tinguin un primer accés gratuït. El sistema va ser ideat aquí, el liderem i coordinem l’accés de les pimes a tots els sincrotrons europeus. Fins aleshores, els projectes europeus estaven molt enfocats a com ajudar els acadèmics a accedir, i vam pensar, per què no als industrials? I així ho vam fer. Fa ja més de vuit anys que donem accés a les pimes a través de quatre projectes europeus. Alba ha estat molt actiu, i és la que té més accessos de petites i mitjanes empreses. I de totes les que han vingut una primera vegada, un terç han tornat ja pagant, i això és molt indicatiu de la utilitat que tenen per a elles les tècniques avançades de caracterització de materials.
"Fent servir el Sincrotró, les pimes poden millorar la seva competitivitat i posicionar-se millor"
Podria posar algun exemple concret d’alguna empresa catalana amb què hàgiu treballat?
Un exemple seria Laboratoris Esteve, que van venir per desenvolupar uns nous inhibidors contra el dolor. També ENANTIA, que va fer servir els raigs X per detectar impureses d’estructures cristal·lines en fàrmacs. O bé alguns dels exemples que ja hem mencionat, com Samtack, l’empresa dedicada a l’embalatge de productes alimentaris, o Altinco, vinculada a l’agricultura, que desenvolupa un producte per fer que totes les fulles dels arbres caiguin al mateix temps per fer que sigui menys costós recollir-les. Tot això mostra que l’impacte en el territori és important.
Com es distribueixen territorialment les empreses amb què heu treballat?
Aproximadament, el 49% són internacionals, i de l’altra meitat, un 40% són catalanes i un 11%, de la resta d’Espanya.
De quina manera intenteu intensificar la captació de més empreses locals?
De fet, és on fem més esforços. Cada any organitzem un Industry Workshop, en què venen empreses perquè els ensenyem què podem fer, i arran d’aquí sorgeixen contactes. Les empreses catalanes ho tenen molt més a mà. I enguany hem tingut una visita del president de Pimec, que representen a més de 150.000 empreses, per establir una col·laboració en què ells es comprometien a disseminar informació d’Alba a totes les seves empreses.
És habitual que, en institucions innovadores com el Sincrotró Alba, sorgeixin idees entre els professionals que acabin desembocant en la creació de noves empreses derivades d’alta tecnologia. En el vostre cas, s’ha donat la situació?
Si hi hagués algun científic que volgués muntar una spin-off, el promocionaríem i l’ajudaríem. Durant diversos anys hem ofert als treballadors accés a un curs amb Esade sobre com muntar una spin-off i aconseguir inversió. Enguany ho hem fet amb PriceWaterhouse (PwC) i la Generalitat, que tenien un programa que hem obert a investigadors i enginyers. Per altra banda, l’Oficina de Relacions amb la Indústria dona suport als enginyers en temes com les patents. Un enginyer no pot dedicar-se a registrar una patent, així que els ajudem i els promovem tot el possible perquè tots aquests desenvolupaments, tant de científics com d’enginyers, es patentin. L'impacte d'Alba va més enllà de les patents que pugui generar el seu personal. La investigació realitzada a l'Alba impacte directament en les patents.
De quina manera?
Hem fet un estudi per veure quantes patents citen publicacions fetes a Alba, siguin nostres o dels nostres usuaris. I hem trobat 4.500 patents. A més, el 27% de les propostes acadèmiques rebudes declaren que tenen rellevància industrial. Hi ha un enorme impacte en innovació del qual només podem albirar la punta de l’iceberg.
Des del 2020 esteu preparant una important renovació del Sincrotró Alba, el qual passarà de tenir una font de llum de tercera generació a una de quarta. El calendari preveu aturar l’activitat el 2030 per executar la instal·lació i tornar a operar el 2032. Quin canvi suposarà aquesta evolució i quin valor tindrà per a les empreses?
És un canvi de generació, com succeeix amb el 4G i el 5G dels mòbils. Això suposa que el feix de llum que es generarà serà 40 vegades més petit, molt més intens i molt més coherent. Tot això ens permetrà tenir molt millor resolució a l’hora d’analitzar les mostres, tant des del punt de vista espacial com de la qualitat de les imatges, així com dels nivells de detecció. A més, també serem més ràpids, cosa que ens permetrà fer estudis dinàmics per sota dels mil·lisegons. Què significa això? Que tot el que sigui resolució temporal, resolució espacial o un nivell més elevat d’acció millorarà, i podrem oferir un servei millor perquè les empreses puguin desenvolupar productes o materials més eficients o bé reduir costos de fabricació.