en una recerca enlluernadora

FOTÒNICA

11

La Laura i en Joan

in a Dazzling Research Project

La Laura i en Joan en una recerca enlluernadora

text de Josep M. López Madrid

il.llustracions de Montse Español

FOTÒNICA

Trobareu una guia didàctica i una col·lecció de materials per aprofundir diversos aspectes relacionats amb els contes, així com altres contes de la mateixa col·lecció, a l’adreça següent:

http://universitatsirecerca.gencat.cat/conteslauraijoan

Autor: Josep M. López MadridIl·lustració: Montse EspañolEdició: Xavier Gómez CachoCoordinació del projecte: Neus Sallés i Eloi CarbonellDisseny i maquetació: Jordi SalesCorrecció: Maria Carbó

Assessors: Lluís Torner, Jordi Martorell i Michele Catanzaro, de l’ICFO-Institut de Ciències Fotòniques.

Comitè editorial: Joan Roca Acín, Iolanda Font de Rubinat, Olga Alay, Salvador Maturana, Glòria Vergés i Blanca Ciurana.

© 2009 Josep M. López Madrid, sobre el text© 2009 Montse Español Rodié, sobre els dibuixos© 2009 Generalitat de Catalunya Departament d’Economia i ConeixementSecretaria d’Universitats i RecercaDirecció General de Recerca

Impressió: Novoprint.

Dipòsit Legal: B.24325-2009

Aquesta publicació està subjecta a una llicència de Reconeixement – No Comercial – Sense Obra Derivada(by-nc- nd). Se’n permet la reproducció, distribució i la comunicació pública sempre que se’n citi el titular delsdrets (Josep Maria López, sobre el text; Montse Español, sobre els dibuixos; Generalitat de Catalunya, sobre

l’edició). No es permet un ús comercial de l’obra original ni la generació d’obres derivades. La llicència completa es pot consultar a: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.ca.

in a Dazzling Research Project

5

Era dijous, estaven

a finals de març i la

primavera arrencava

amb esplendor. En

Joan assajava amb

el seu grup de teatre

quan la Laura va entrar

precipitadament a la

sala d’actes de l’escola.

De tant de pressa que

anava no va veure l’Iñaki,

un company de teatre

d’en Joan que s’estava

canviant de vestuari; el

va desequilibrar i el va fer

caure tant llarg com era

estès a terra.

Feia goig de veure’l,

amb els pantalons a

mig posar i amb cara de

no entendre què havia

passat!

4

It was a Thursday towards the end of March and spring was in full bloom.Joan was rehearsing with his drama group when Laura came rushing into the school hall. She was in such a hurry that she did not see Iñaki, one of Joan’s drama friends, who was getting changed. She knocked him off balance and made him fall flat out on the ground.He was a real sight to behold with his trousers half on and a perplexed look on his face.

6 7

While the drama teacher, Iker, was busy helping Iñaki to his feet, Laura and Joan had already made their way outside, since, seeing Laura coming in such a hurry, Joan had realised that there must be a new adventure waiting for them. ‘Quick, Joan, we have to get the bus to Castelldefels. Someone from the Institute of Photonic Sciences (ICFO) has called us because they need our help with some research.‘And what is it that we have to do?’‘To tell you the truth, I didn’t really understand it,’ confessed Laura. ‘Paula, the director of the ICFO, explained it to me, but it was really hard to understand without our magic powers.’

Quan l’Iker, el monitor de teatre, estava

ajudant l’Iñaki a reincorporar-se, la Laura

i en Joan ja eren a fora perquè aquest,

en veure com entrava d’esverada la

Laura, ja havia entès que els esperava

una nova aventura.

—De pressa, Joan, hem d’agafar

l’autobús cap a Castelldefels. Ens

han trucat de l’Institut de Ciències

Fotòniques (ICFO) perquè necessiten la

nostra ajuda en una recerca.

—I què haurem de fer?

—El cert és que no ho he acabat

d’entendre —li va confessar la Laura—.

M’ho ha explicat la Paula, la directora de

l’ICFO, però com que no tenia activats

els poders màgics em costava molt

entendre-la.

98

‘Don’t worry, Laura, we can solve that problem in no time!’, exclaimed Joan, as they held hands and repeated their magic words four times.‘Combine our forces!’Now they were ready to use their magic powers to help out with the research.

—No t’amoïnis, Laura, això ho

solucionem en un tres i no res!

—va exclamar en Joan, mentre

es donaven les mans i repetien

quatre vegades la seva frase

màgica.

—Unim les nostres energies!

Ja podien fer servir els poders

màgics per ajudar en la

recerca.

10 11

‘By the way, Iker had a really impressive role reserved for you there, didn’t he? Nothing less than an oak tree! Absolutely vital for the dramatic finale!’, joked Laura.‘You won’t believe it, but it’s a role that needs a lot of personality. What’s more, the play is really important, didn’t you know that it’s called Adventures in Oak Tree Town?’, said Joan, carrying on the joke.‘Ah, I see, so actually you’ve got more or less the leading role,’ continued Laura, as they both burst out laughing, so loud that everyone turned to look at them.They made the most of the journey to do some reading up: while Laura scoured a book on photonics, Joan concentrated on the life of plants.

—Caram quin paper que et tenia reservat l’Iker, ni més ni menys que de

roure! Quina importància per al desenllaç de l’obra de teatre! —va bromejar

la Laura.

—No t’ho creuràs, però és un personatge que requereix molta personalitat.

A més, a l’obra és molt important, no sabies que es titula Aventures a la

vila del roure? —li va seguir la broma en Joan.

—No, no, si en el fons n’ets gairebé el protagonista —va continuar la

Laura, alhora que es posaven a riure tan fort que tothom se’ls va

quedar mirant.

En el transcurs del viatge també van aprofitar

per a documentar-se: mentre la Laura repassava

un llibre sobre fotònica, en Joan

estava molt concentrat amb la vida

de les plantes.

13

The journey was not too long and they arrived in no time at all.‘What have you discovered about photonics then?’‘That it’s a scientific discipline that tries to use light photons for lots of things, such as medicine, physics and engineering. Photons are the particles that make up light, which is to say that the light we see is made up of lots of photons together.’ ‘It’ a bit like water, isn’t it? I mean, if lots of drops of water make up a river, then the photons would be like the droplets and the river would be the light beam. Do you see what I mean?’‘I couldn’t have explained it better myself, Joan!’, praised Laura, pretending to be a real know-it-all.

12

El trajecte no era gaire llarg i

van arribar de seguida.

—Què has descobert de la

fotònica?

—Doncs que és una

disciplina científica que

tracta d’aprofitar els fotons

de la llum per a moltes

coses, com la medicina,

la física o l’enginyeria. Els

fotons són les partícules que

formen la llum, és a dir, molts

fotons junts formen la llum

que veiem.

—Ve a ser com l’aigua, no?

Si les gotetes d’aigua formen

un riu, els fotons serien les

gotetes i el riu el feix de llum,

oi?

—Ni jo no ho hauria explicat

millor, Joan! —el va lloar la

Laura fent-se la setciències.

14 15

Once at the ICFO, they went straight to the director’s office to find out what kind of photonic research they were to help out with. ‘How great that you’ve been able to come and help us out.’‘The pleasure’s all ours. It’s not every day that we get the chance to help out with photonics research,’ said Joan gratefully.‘Great! Let’s get straight to work then! We need you to help us improve solar panels. We want to see if we can be as clever as plants. If we manage to be as efficient as carotenoids, our planet will thank us for it.’‘Actually, Paula, I don’t really understand the relation between solar panels that absorb solar energy and use it for electricity and this caroteno-thingy that you’re talking about.’‘Carotenoids, Laura,’ explained Joan, seeing that she was making a bit of a mess of things, ‘are the light-absorbing molecules of plants like carrots or tomatoes.’

Quan van arribar a l’ICFO, van anar directament al despatx de la directora per

saber en quina recerca de fotònica havien de col·laborar.

—Quina alegria que hagueu pogut venir a ajudar-nos.

—El plaer és nostre, no cada dia es té l’oportunitat de participar en una

recerca de fotònica —li va agrair en Joan.

—Perfecte! Llavors anem per feina! Necessitem que ens ajudeu a millorar les

plaques solars. A veure si aconseguim arribar tan lluny com les plantes! Si

aconseguim ser tan eficients com els carotenoides el nostre planeta ens ho

agrairà.

—La veritat, Paula, no acabo de veure la relació entre les

plaques solars que serveixen per aprofitar l’energia solar

i transformar-la en electricitat i això

dels carotenosequè que dius.

—Els carotenoides, Laura —li va

explicar divertit en Joan en veure

que la Laura s’embolicava—, són les

molècules antena

de plantes com

la pastanaga o el

tomàquet.

17

‘Exactly, Joan,’ said Paula. ‘Carotene is the light-harvesting molecule whose job it is to absorb sunlight so that the plants can carry out photosynthesis.’‘Ah! Now I understand. We need to understand how to make use of solar energy as well as plants do to stop polluting the Earth.’‘Exactly! Well done, kids! I can see that your help is going to be really valuable to us. And now my secretary, Miquel, will take you to introduce you to the rest of the team.’‘Joan, we’ve only got two days to help out with this research. We’ll come back another day to go canoeing,’ Laura said to him reproachfully, seeing that he had gone into a world of his own staring at the Olympic canal.

16

—Efectivament, Joan —

va assenyalar la Paula—.

El carotè és la molècula

antena encarregada de

xuclar la llum del sol perquè

aquestes plantes puguin fer la

fotosíntesi.

—Ah! Ara ho entenc, hauríem

de saber aprofitar l’energia

solar tan bé com ho fan les

plantes per no contaminar la

Terra.

—Molt bé, nanos! Veig que

la vostra col·laboració ens

serà molt valuosa. Ara el

meu secretari, en Miquel, us

acompanyarà per presentar-

vos la resta de l’equip.

—Joan, que només tenim

dos dies per col·laborar en la

recerca. Ja vindrem un altre

dia a practicar piragüisme —li

va recriminar la Laura, veient

que s’havia quedat encantat

mirant el canal olímpic.

18 19

Miquel took them to one of the ICFO laboratories, where Marc, Luat, Mercè and Jordi—an engineer, physicist, chemist and physicist at the ICFO, respectively—were already working. Each person on the team brought their own specialised knowledge with them to advance photonics research. As was only to be expected, they were delighted to welcome Laura and Joan onto the team.‘Come in, please, we’ll update you on our research. As you already know, we human beings don’t know enough yet about using solar energy to its full potential…’‘I read that we only use 0.1% of the solar energy that reaches Earth. Is that right?’‘Yes it is, Laura. There’s still a lot of research to be done, but it will be well worth it. Just imagine: the sunlight that reaches Earth in one hour is enough to supply the energy consumption made by all the people on the plant over a whole year!’

En Miquel els acompanyà a un dels

laboratoris de l’ICFO, on ja estaven

treballant en Marc, la Luat, la Mercè i en

Jordi. Respectivament, un enginyer, una

física, una química i un físic de l’ICFO.

Cadascú aportava els seus coneixements

per fer avançar la recerca en fotònica. Com

era d’esperar, van rebre amb gran joia

l’arribada de la Laura i en Joan.

—Passeu, sisplau, que us posarem al

corrent de la recerca. Com ja sabreu, les

persones encara no sabem aprofitar prou

bé l’energia solar...

—He llegit que només n’aprofitem el 0,1%

de la que arriba a la Terra, és cert?

—Doncs sí, Laura. Encara queda molt

per investigar, però l’esforç valdrà la pena.

Imagineu que amb la llum del Sol que

arriba en una hora a la Terra en tenim prou

per a tot el consum energètic que fan les

persones del planeta durant un any!

21

‘Incredible!’, exclaimed Laura and Joan in unison, amazed by the importance of this research. ‘Let’s hope that one day we manage to be as efficient as plants!’‘Remember that they’ve got a few million years’ advantage over us though,’ joked Jordi.‘What do you mean?’‘I mean that plants have evolved over millions of years until becoming as efficient as they are now. Whereas we’ve not been researching for very long and we’ve still got a long way to go.’‘Wouldn’t it be wonderful if we became as wise as plants and managed to produce energy without polluting?’‘Absolutely. Plants are really interesting; they’re clean, efficient… and what’s more, when they carry out photosynthesis, they release oxygen, which keeps us alive. I love plants. I promise to respect them always,’ declared Joan.‘You just needed to add “the oak tree hereby gives his word” there, Joan!’, added Laura. And with this, both children burst out laughing, much to the surprise of the rest of the research team.

20

—I tant! —van exclamar a l’uníson la Laura

i en Joan, admirats de la importància

d’aquella recerca. Tant de bo algun dia

aconseguim ser tan eficients com les

plantes!

—Ara, que ens porten milions d’anys

d’avantatge —va bromejar en Jordi.

—Què vols dir?

—Doncs que les plantes han anat

evolucionant durant milions d’anys fins

a ser tan eficients com són ara. En

canvi, nosaltres no fa tant de temps que

investiguem, i encara ens queda camí per

recórrer.

—Que maco que seria que algun dia

aconseguim la saviesa de les plantes i

puguem tenir energia sense contaminar.

—Si és que les plantes són molt

interessants, són netes, eficients..., i a sobre

quan fan la fotosíntesi desprenen oxigen

perquè nosaltres puguem viure. M’encanten,

prometo respectar-les sempre —va declarar

en Joan.

—Et faltaria dir «paraula de roure», no? —li

va assenyalar la Laura. Això va fer que els

dos infants esclatessin a riure davant la

mirada estranyada de la resta de l’equip

investigador.

22 23

All day Friday, Laura and Joan researched frenetically. Even though they knew that the goal of the research they were helping out with was a long way off, they were very excited by the importance of it. ‘How much sunlight do the solar panels sold nowadays actually use?’‘Unfortunately, only about 15%.’‘The key is improving the solar panels’ ability to absorb light. We’ve still got a long way to go to be able to use all the light that reaches Earth.’‘What’s more, to be able to use 15%, we have to spend an awful lot of money.’‘What do you mean, Luat? I thought solar energy was really cheap…’‘It is if we consider that we don’t have to pay for sunlight. But right now solar panels are pretty expensive to manufacture and even special clean rooms are needed to make them.’

Durant el divendres la recerca de

la Laura i en Joan va ser frenètica.

Tot i que sabien que la fita de la

investigació en la qual participaven

era llunyana, ser conscients de com

era d’important els feia anar el cor

a mil.

—Quanta llum del sol aprofiten les

plaques solars que es venen ara?

—Malauradament només el 15%,

aproximadament.

—La clau és a millorar l’absorció

de la llum que fan les plaques

solars. Encara ens falta molt perquè

puguem aprofitar tota la llum que

els arriba.

—A més, per aconseguir fer-ne

servir el 15% hem de gastar-nos

molts cèntims.

—Què vols dir, Luat? Jo em

pensava que l’energia solar era

molt barata...

—I ho és si tenim en compte que

la llum del Sol no l’hem de pagar,

però ara com ara les plaques solars

són força cares de fabricar, fins i tot

es necessiten sales blanques!

25

Laura and Joan got to work painting the solar panels that were made at the ICFO to be able to test how much light they absorbed. They had never painted like this before: they placed the panels inside a machine, and then an artificial colourant designed to absorb light was then evaporated little by little, leaving a deposit on the panel. ‘I want to paint it green,’ pleaded Joan euphorically. ‘Goodness me, Joan, you truly love plants, don’t you? I bet you want green because it’s the most common colour of all vegetables.’‘Elementary, my dear Watson! And with you being so clever and all… Do you know why most plants are green?’‘Why?’‘Because their light-harvesting molecule is chlorophyll and, as you know very well, the colours that we see are those that the plant doesn’t absorb,’ explained Joan, pretending to be very wise.‘So actually, plants don’t like the colour green.’‘If you think of it that way, then you could say that’s true, because most of them cannot absorb it,’ agreed Mercè, smiling.

24

La Laura i en Joan van estar pintant les

plaques solars que construïen a l’ICFO per

després poder provar quina quantitat de llum

absorbien. Mai no havien pintat d’aquesta

forma: dins d’una màquina col·locaven les

plaques, per fer evaporar posteriorment un

colorant artificial dissenyat per absorbir la

llum, que de mica en mica s’anava dipositant

sobre la placa.

—Jo vull pintar-la de color verd —va

demanar en Joan, eufòric.

—Renoi, Joan, sí que estàs apassionat amb

les plantes, segur que vols el verd perquè és

el color que predomina als vegetals.

—Elemental, estimada Watson. Tan llesta

que et creus, saps per què la majoria de les

plantes són verdes?

—Perquè...

—Doncs perquè la seva molècula antena

és la clorofil·la, i com ja saps els colors que

veiem són els que la planta no absorbeix —li

va explicar en Joan fent-se el savi.

—Així que a les plantes no els agrada el color

verd.

—Ben mirat, es podria dir que no gaire,

perquè és el que la majoria no absorbeix —

va afirmar somrient la Mercè.

26 27

Friday flew by in a flash and they still had lots to do… Moreover, the weekend was fast approaching and they would have to say goodbye to the team very soon. After lunch, the photonics research team analysed whether the new solar panels that they had built would be ready to test the next day.‘Wow, this mini panel is really soft!’‘That’s how we imitate the flexibility of the leaves found on trees.’‘And this way it’s easier to place them in any location, isn’t it?’‘Exactly. Rigid panels are not as easy to install.’‘But it’s really late now. Tomorrow’s Saturday and we’ll be able to do tests to see how it absorbs sunlight.’

El divendres passava a tota velocitat, i encara els quedava tant per

fer... A més, s’acostava el cap de setmana i ben aviat s’haurien

d’acomiadar de part de l’equip. Havent dinat, l’equip de recerca en

fotònica va analitzar si les plaques solars noves que havien construït

estaven a punt per ser provades l’endemà.

—Uf, que tova que és aquesta miniplaqueta.

—És que així imitem la flexibilitat de les fulles dels arbres.

—I també és més fàcil col·locar-la a qualsevol indret, oi?

—Exacte, les plaques rígides són més

incòmodes d’instal·lar.

—Ara ja és molt tard, demà dissabte

podreu fer proves per veure com

absorbeix la llum del Sol.

2928

The next day, slightly anxious because of the cloudy sky, Laura and Joan went to the ICFO to use the few hours of magic powers remaining and to help out with the research. Being a Saturday, the centre was fairly quiet. Only Marc and Luat were there from the team.‘I’m worried, Luat. It’s fairly cloudy today. Does that mean we won’t be able to test our panel?’‘Don’t worry, Joan. We have a bit of a trick for cases like these: we use a sunlight simulator.’

L’endemà, neguitosos perquè el cel estava una mica tapat, la Laura i en Joan es van acostar a

l’ICFO per aprofitar les poques hores que els restaven de poders màgics i ajudar en la recerca.

Com que era dissabte el centre estava força tranquil. De l’equip només hi havia en Marc i la Luat.

—Luat, estic preocupat, avui el dia està una mica núvol, això vol dir que no podrem provar la

nostra placa?

—Tranquil, Joan, que en això fem una mica de trampa: utilitzem un simulador de llum solar.

—Ja t’ho deia jo, Joan, que havia d’haver-hi truc, sinó quan plou i fa núvol s’haurien d’aturar

totes les recerques que

necessitin llum solar.

—Però ara que hi penso,

com s’ho fan les plantes

a la nit per viure? Amb

la foscor no poden fer la

fotosíntesi, oi?

—T’ha agafat fort amb

les plantes, eh, Joan? Els

passa com a les persones,

vosaltres necessiteu

menjar bé per créixer i

que el cos us funcioni

correctament, però no

mengeu a totes hores.

Per tant, les plantes

emmagatzemen l’energia

per funcionar els dies

núvols o quan és de nit.

‘I told you, Joan, that there must be some sort of trick; if not, all research that needs sunlight would have to stop whenever it rains or is cloudy.’‘But come to think of it, how do plants live at night? They can’t carry out photosynthesis in the dark, can they?’‘You’re really into plants now, aren’t you, Joan? They work like people. We need to eat to grow and for our body to work properly. But we don’t eat all the time, do we? So, plants store their energy to use it on cloudy days or at night.’

30 31

Abans de tenir els resultats

va arribar la Mercè, que no

podia esperar fins dilluns per

conèixer-los!

Quan van mesurar l’eficiència

del colorant, el resultat va ser

baix, només aprofitava el 3%

de l’energia que rebia, però

l’equip de recerca no es va

enfonsar, ja que sabien que

era un procés de recerca llarg

i difícil però que l’esforç valia

molt la pena.

Això sí, de moment la Laura i

en Joan s’havien d’acomiadar

de la recerca per qui sap

si tornar-hi en algun altre

moment de la seva vida...

Unable to wait until Monday, Mercè arrived just before the results came in.When they measured the efficiency of the colourant, the result was low, with only 3% of the energy received being used. But the research team were not put off, as they knew very well that this would be a long and difficult research process and that their efforts would be worth it.It was now time, though, for Laura and Joan to say goodbye to the research until maybe returning to it at some point later in their lives.

3332

—Ostres, Joan, quin greu que em

sap no poder continuar col·laborant

en aquesta recerca de fotònica.

—Ja ho pots ben dir, hem

d’aprendre tant dels éssers vius del

planeta! De totes maneres, sempre

et pots dedicar a investigar en

fotònica quan siguis gran.

—M’ho pensaré seriosament,

ara que segur que la Clàudia i en

Morgan de classe no s’ho pensen ni

un moment, i quan els expliquem la

recerca segur que voldran dedicar-

se a la fotònica de grans.

—Segur, tant que els fascinen la

tecnologia i aconseguir grans reptes.

—De totes maneres, perquè t’agradi

la fotònica només cal que t’interessi

la llum i qualsevol altra cosa, perquè

realment la llum serveix per a tot.

Què, Joan, anem a practicar una

mica de piragüisme?

—Qui arribi primer tria piragua! —va

exclamar en Joan mentre arrencava

a córrer.

‘You know what, Joan? I feel really bad that I can’t carry on with this photonics research.’‘I know exactly what you mean. We’ve got so much to learn from the living things on our planet! But you could always go into photonics research when you’re older.’ ‘I’ll think about that very seriously. But I’ll tell you what... I’ll bet Clàudia and Morgan from our class wouldn’t hesitate. When we tell them about the research, I’m sure they’ll want to study photonics when they’re older.’‘Definitely! What with how they love technology and big challenges and all.’‘Actually, to like photonics you only need to be interested in light and any old thing, because really light is used for everything. Well, Joan, shall we go and do some canoeing now?’‘The first one there gets to choose the canoe!’, exclaimed Joan, as he set off running.

http://universitatsirecerca.gencat.cat/conteslauraijoan

La Laura i en Joan són dos infants amb poders

màgics que de tant en tant participen en

recerques superinteressants... Però la maga que

se’ls va aparèixer dins de la llàntia màgica del

museu els va fer prometre que només els farien

servir durant un parell de dies...

6. Paleontologia: La Laura i en Joan rere el rastre dels dinosaures

7. Biologia de la conservació: La Laura i en Joan en missió de rescat

8. Nanotecnologia: La Laura i en Joan en una nanorecerca

9. Neurobiologia: La Laura i en Joan a la cerca de la memòria perduda

10. Tecnologia agroalimentària: La Laura i en Joan fan pujar la pressió

11. Fotònica: La Laura i en Joan en una recerca enlluernadora

els contes de

FOTÒNICA