•Notícia

Un equip d’investigadors del Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6), de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) al Campus de Terrassa, i l’empresa SENSOFAR, una spin-off sorgida de la Universitat, han desenvolupat un nou sistema de perfilometria òptica, d’alta tecnologia, per a la mesura sense contacte de superfícies a escala micromètrica i nanomètrica. El nou sistema, patentat amb el nom de PLµ 2300, ha merescut el 2004 Photonics Award, el premi més important a nivell mundial de la indústria fotònica, convocat pel grup editorial Laurin.

Són múltiples les aplicacions industrials de PLµ 2300 per optimitzar el control de qualitat en els processos industrials, entre d’altres: la detecció de defectes en la producció de discos durs, la millora de l’eficiència lumínica de les òptiques dels fars dels vehicles, la mesura del desgast de peces dentals prehistòriques o el control de qualitat en l’estructura de microprocessadors, microxips i altres dispositius microelectrònics. L’equip de treball de SENSOFAR i el CD6 que ha fet possible el PLµ 2300 està constituït per Marc Canales, director general de l’empresa, i pels investigadors Roger Artigas, Cristina Cadevall, Agustí Pintó i Ferran Laguarta.

La mesura 3D de superfícies a escala micro i nanomètrica és una necessitat creixent per a moltes empreses en sectors d’alta tecnologia com la microelectrònica, la micro-òptica, els semiconductors, els Dispositius Microelectromecànics (MEMs), la biotecnologia i les nanotecnologies, però també en sectors més tradicionals com els motlles i les matrius, el paper i la caracterització de nous materials.

En aquests darrers anys hi ha dues tècniques de mesura que competeixen en aquest mercat de la metrologia de superfícies sense contacte: els sistemes confocals i els interferòmetres. Així, amb els perfilòmetres confocals s’arriba a resolucions verticals d’1 nm, que serveixen per mesurar mostres amb pendents locals molt elevats i amb molta resolució lateral (de l’ordre de 0.3 micres), fins i tot si les superfícies contenen diferents materials. Els interferòmetres utilitzen la fase i la longitud d’ona de la llum com elements de mesura i poden arribar a detectar defectes de les superfícies a escala atòmica (0.1 nm).

El que han aconseguit els investigadors del Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6) del Campus de la Politècnica a Terrassa, i que ha desenvolupat, fabricat i comercialitzat l’empresa SENSOFAR, és un nou perfilòmetre òptic que aplega en el mateix capçal de mesura les dues tècniques, confocal i interferometria. Aquest nou perfilòmetre és el PLµ 2300 Optical Imaging Profiler.

PLµ 2300 Optical Imaging Profiler permet l’usuari triar una mostra, seleccionar l’objectiu i, mitjançant un software específic, mesurar la topografia 3D de la superfície i mostrar-la en pantalla posant de manifest les seves característiques fins al límit d’1 nm (nanòmetre) o de 0.1 nm, segons s’utilitzi la tècnica confocal o la interferometria. Les reduïdes dimensions i pes del capçal de mesura, juntament amb la seva estructura compacta, el fan adient per treballar en qualsevol entorn amb el valor afegit que es pot customitzar, és a dir, configurar-lo segons les necessitats específiques de cada client. Així, per exemple, PLµ 2300 Optical Imaging Profiler es pot implementar en sistemes automàtics de control on-line acoblant-lo a un robot en una cadena de muntatge o en un sistema de control de qualitat.

Totes aquestes característiques fan que aquest nou instrument sigui considerat una novetat mundial i un gran avenç en la tecnologia i la indústria fotònica, perquè redueix el temps de mesura en els processos de control de la qualitat i millora els productes que precisen toleràncies de fabricació nanomètriques, obrint, al mateix temps, un gran ventall de possibilitats en diferents sectors de la tecnologia. A més, els components de l’equip són de tipus estàndard, la qual cosa fa que tingui un gran valor afegit. El seu preu al mercat és de 100.000 euros.

Concretament, alguns exemples de les aplicacions del sistema són: la detecció de defectes nanomètrics sobre superfícies de discos durs que poden produir errors d’emmagatzematge d’informació; la millora de l’eficiència lumínica de les òptiques dels fars dels vehicles; la mesura del desgast de peces dentals prehistòriques per determinar certs costums dels homínids d’aquella etapa; l’anàlisi de la porositat del paper per tal d’optimitzar la quantitat de tinta necessària en imprimir; el control de qualitat del diàmetre i de les connexions de les fibres òptiques i determinats aspectes en l’estructura de microprocessadors, microxips, giroscopis i altres dispositius del camp de la microelectrònica i els semiconductors.

Implantació al mercat

Tot i haver sortit al mercat aquest mateix any, PLµ 2300 ja ha estat adquirit per empreses de tot el món, com ara Sony, Seagate (líder mundial en la fabricació de discos durs), Sumitomo, Hüber&Shüner, Docter Optics i Infineon, entre d’altres.

A Espanya, les primeres entitats en adquirir PLµ 2300 han estat l’Institut Nacional de Tècnica Aeroespacial (INTA) i la Universitat Jaume I de Castelló.

SENSOFAR

SENSOFAR-Tech S.L. és una spin-off de la UPC, ubicada al Campus de Terrassa, fundada l’any 2001 amb capital català i creada per desenvolupar i comercialitzar nous productes d’alta tecnologia relacionats amb la metrologia òptica; eines d’altíssima resolució que ofereixen una excel·lent resolució en tres dimensions basades en les tècniques confocals i d’interferometria. Els instruments que fabrica SENSOFAR, que ha generat beneficis des del començament, permeten, sense envair l’objecte a examinar, obtenir imatges tridimensionals a escala micromètrica i nanomètrica, de components i de tot tipus de mostres que requereixen de gran precisió en la seva fabricació o anàlisi.

PLµ 2300 és el segon producte de SENSOFAR. Des de l’any 2001 l’empresa fabrica i comercialitza el perfilòmetre PLµ que funciona només amb la tècnica confocal. D’aquest perfilòmetre confocal ja s’han venut i instal·lat en els darrers anys prop de 50 unitats arreu del món en diferents empreses i institucions com Merck GmbH, Arkansas University, NASA, PTB, Mitsubishi Electrics, NTU, IZM Fraunhoffer Institute, Stora Enso, etc. A Espanya han adquirit aquest equip empreses com ara Fagor Electronics, INDO, SAICA o Advancell; centres de recerca i tecnològics com el CNM, Ikerlan i Tekniker, i universitats com la Complutense de Madrid, de Granada, de Mondragon i de Burgos, on s’utilitza per analitzar les restes del jaciment d’Atapuerca.

Per arribar a aquests productes i a la seva comercialització final cal, però, la intervenció prèvia de científics investigadors, de la creació del coneixement. I és en aquest sentit que té un paper important la UPC i, concretament, el Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6).

SENSOFAR-Tech S.L. disposa actualment del voltant del 10% de la quota del mercat mundial d’aquest tipus d’aparells, un mercat en el que competeix amb grans grups multinacionals nord-americans i japonesos. La previsió de l’empresa per al 2005 és facturar 1,2 milions d’euros.

Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6)

El CD6 és un centre de recerca de la Universitat Politècnica de Catalunya que desenvolupa projectes d’innovació tecnològica en l’àmbit de l’enginyeria òptica. El CD6, que forma part de la Xarxa de Centres de Suport a la Innovació Tecnològica (XIT) impulsada per la Generalitat de Catalunya, està constituït per una trentena de persones, entre investigadors, personal tècnic qualificat i becaris que realitzen recerca aplicada i de transferència de resultats als sectors productius. L’equip està format per especialistes en òptica, electrònica, informàtica i mecànica amb una gran capacitat de treball interdisciplinari.

Per a la seva creació, l’any 2001, SENSOFAR va rebre el suport del Programa Innova de la UPC i del Centre d’Innovació i Desenvolupament Empresarial (CIDEM). Posteriorment, en tot el procés de relació entre SENSOFAR i la UPC ha tingut un paper clau el Centre de Transferència de Tecnologia de la UPC (CTT), especialment en els aspectes relacionats amb la protecció de resultats, patents internacionals i contractes de llicència.

2004 Photonics Award

El Photonics Award, atorgat pel grup editorial Laurin Publishing, va ser lliurat el 24 de gener del 2005 a San José, Califòrnia (EUA), a Silicon Valley, coincidint amb la celebració del Photonics West. Al llarg dels més de 17 anys de convocatòries dels Photonics Awards han estat premiades les empreses inernacionals més destacades per les seves aportacions innovadores en el camp de l’enginyeria òptica i la fotònica. És la primera vegada que una empresa espanyola rep aquest guardó.

El grup editorial Laurin Publishing que convoca el premi publica, entre altres, la revista Photonics Spectra, amb una tirada de 300.000 exemplars i amb distribució per tot el món. Un equip d’experts mundials, nomenats per la mateixa editorial, avalua els centenars de candidatures que es reben cada any i atorga 25 premis.