Aquesta tecnologia ofereix les funcions d’un laboratori en miniatura i imita el sistema sensorial humà per examinar substàncies aquoses en qualsevol moment i lloc. AiQUOS és la nova ‘spin-off’ del CSIC i la Universitat de Zuric que neix per portar aquesta tecnologia al mercat.
Els sistemes d’AiQUOS ofereixen les funcionalitats avançades d’un laboratori en un únic xip per fer anàlisis electroquímiques i control de precisió de substàncies aquoses on i quan sigui necessari. Aquesta tecnologia permet integrar centenars de sensors multiparamètrics i anàlisi basada en intel·ligència artificial (IA) en un mateix microxip amb funcionament neuromòrfic, és a dir, inspirat en els sentits i el cervell humans. AiQUOS S.L. és la nova empresa de base tecnològica sorgida de l’Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) i de l’Institute of Neuroinformatics de la Universitat de Zuric (INI-UZH) que sorgeix per portar aquests dispositius al mercat.
“És la primera microtecnologia neuromòrfica desenvolupada per realitzar anàlisis electroquímiques de substàncies aquoses en continu”, indica Josep Maria Margarit, investigador Ramon i Cajal de l’IMB-CNM que ha liderat la innovació.
Els sistemes actuals de detecció electroquímica es caracteritzen per ser voluminosos, estar limitats a unes poques mesures fixes, presentar un cost elevat de milers d’euros, requerir un manteniment manual intensiu i executar els algorismes d’IA al núvol. “Mai fins ara s’havien desenvolupat xips amb matrius de sensors electroquímics i circuits neuroinspirats per a percepció multimodal in situ. La integració conjunta d’ambdues funcionalitats dota d’intel·ligència el sistema per adaptar-se a derives i pertorbacions ambientals, així com interpretar de forma robusta i personalitzada la informació de múltiples sensors per a la predicció de risc. cofundador de l’empresa. Tot això és possible “en un únic dispositiu que mimetitza els mecanismes nerviosos biològics per proporcionar dades, aprenentatge i presa de decisions amb un consum mínim”.
Les capacitats del sistema permeten tant la miniaturització i l’adaptació a qualsevol tipus d’espai, amb autonomia energètica i de funcionament, com la fabricació massiva i econòmica sobre oblies de silici (el substrat semiconductor sobre el qual s’integren els xips).
L’empresa està provant aquesta tecnologia en sondes de control per al seu llançament al mercat. “Estem incorporant els xips en sondes per a la monitorització d’aigua, com ara tancs de producció aqüícola o estacions de tractament d’aigua, gràcies a col·laboracions prèvies i actuals amb socis industrials com IRTAmar i Aigües de Barcelona. Les sondes estan dissenyades per realitzar les mesures sense necessitat de calibratge davant de la variabilitat del senyal per envelliment i interferències del medi de mesura, i per generar alarmes primerenques per contaminació”, explica Cecilia Jiménez, investigadora a l’IMB-CNM-CSIC i cofundadora. “La sonda es pot reconfigurar fàcilment per treballar en noves ubicacions durant diverses setmanes amb un mateix xip i permet transmetre les dades a través d’una xarxa ethernet, com a dispositiu dispositivo IoT (Internet of Things)”, afegeix Jiménez.
El sistema AiQUOS, dissenyat a l’IMB-CNM, es fabrica utilitzant la Sala Blanca de Micro i Nanofabricació d’aquest institut, una Infraestructura Científica i Tècnica Singular (ICTS) reconeguda pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats.
Tecnologia a l’abast de la societat
La tecnologia AiQUOS és el resultat d’una llarga col·laboració internacional entre l’IMB-CNM-CSIC i la Universitat de Zuric. En la transferència a la spin-off s’ha inclòs una altra tecnologia desenvolupada pel grup de Dispositius i Sistemes Integrats (ICAS) de l’IMB-CNM i la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). A l’empresa, l’equip de socis fundadors són Josep Maria Margarit, Cecilia Jiménez i Francesc Serra, de l’IMB-CNM-CSIC; Shih-Chii Liu, de l’INI de la Universitat de Zuric; i Aymen Jemni i Robert Mas, de l’àrea de negoci.
AiQUOS és una de les primeres spin-offs amb participació del CSIC creades mitjançant un nou procediment impulsat per la Vicepresidència d’Innovació i Transferència del CSIC (VIT-CSIC). “Està basat en l’aplicació de la reforma de la Llei de la Ciència, que atorga a la Presidència del CSIC competències reforçades per agilitzar la participació de l’organisme a les spin-offs”, assenyala Isabel Gavilanes, gestora de transferència de tecnologia a la Delegació del CSIC a Catalunya involucrada en el procés. A més, “també facilita la implicació del seu personal en la creació de noves empreses dedicades a valoritzar les tecnologies que desenvolupen, superant així el que es coneix com la vall de la mort”, afegeix.
Amb la seva implementació, “esperem accelerar la transferència de coneixement cap a la societat i fer un pas crucial perquè els avenços científics es converteixin en solucions reals i efectives”, conclou Gavilanes.
Comunicació IMB-CNM, CSIC
Chip desarrollado por AiQUOS. / IMB-CNM