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Tecnología

El esfuerzo se concentra

Amplificadores, fibra óptica y redes ultrarrápidas abren una nueva fase en los estudios de Internet y telefonía

Desde mediados de la década de 1970 hasta la privatización de las telecomunicaciones en 1998, Brasil creó sistemas telefónicos que no le iban en zaga a los por ese entonces utilizados en los países desarrollados. Ese mérito le cupo principalmente al Centro de Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones (CPqD), el brazo tecnológico del holding Telebras, la estatal que operaba la telefonía en el país. Tras la referida privatización, las inversiones en investigación y desarrollo cayeron y se dio inicio a una oleada de importaciones.

Desde entonces y hasta ahora la situación ha mejorado, pero puede mejorar más aún con los recientes desarrollos realizados por varios centros de investigación vinculados a universidades o empresas. Amplificadores avanzados para operar con transmisiones telefónicas y de datos, fibra óptica especial y redes para Internet superrápida, al margen de software especiales para operar equipos y redes de telefonía celular y fija son algunos de los nuevos productos que pueden entrar en servicio en el país en un futuro próximo, evitando importaciones e impulsando una participación más activa en el mercado internacional de comunicación de voz y datos.

“Hay que agregarles valor tecnológico a los productos brasileños”, comenta el profesor Hugo Fragnito, del Instituto de Física de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), uno de los integrantes del Centro de Investigación en Óptica y Fotónica (Cepof), financiado por la FAPESP. “Un avance relevante lo constituyen los proyectos de redes de alta velocidad con las cuales es posible probar el uso de nuevas tecnologías a escalas muy superiores a las del laboratorio”, dice Fragnito. Uno de dichos avances lo constituye la red del proyecto Giga, una iniciativa del CPqD en asociación con el Ministerio de Ciencia y Tecnología, que contó con el apoyo de Embratel, Telefónica, Telemar e Intelig, y con un financiamiento de 54 millones de reales proveniente del Fondo para el Desarrollo Tecnológico en Telecomunicaciones (Funttel).

Dicha red empezará a operar en abril, conectando a 20 instituciones de enseñanza, investigación y desarrollo con tecnología de red de Internet a la tecnología WDM (sistema de multiplexación por división de longitud de onda), que expande la capacidad de transmisión de las redes de fibra óptica. Con una velocidad de hasta 10 Gigabits por segundo, el proyecto Giga es 400 veces más rápido que las conexiones domiciliarias de banda ancha. Otra red de similares características es la KyaTera, que forma parte del Programa Tecnología de la Información para el Desarrollo de Internet Avanzada (Tidia) de la FAPESP. “Los científicos de ambas redes trabajan en cooperación”, comenta Fragnito.

El Tidia tiene en la propia Internet su objeto de estudio, y congrega a varios grupos de investigación especializados en tecnología de la información, comunicaciones, control y automación de laboratorios. A éstos se les sumarán grupos de excelencia en todas la ciencias experimentales, para juntos desarrollar proyectos de comunicaciones ópticas, redes ópticas, redes de acceso a superautopistas de información, software y hardware de control de instrumentos. Será una manera de compartir redes con objetivos de investigación y para la formación de expertos en desarrollo de tecnología para Internet.

Por cierto, la colaboración es una de las especialidades del Cepof, que mantiene asociaciones con otros centros de investigación y empresas de todos los portes. Hace poco más de un año, por ejemplo, sumó a la Universidad de Bath, Inglaterra, en el desarrollo de un amplificador paramétrico de fibra óptica (Fopa, sigla en inglés) que puede incrementar centenas de veces la velocidad de transmisión de datos y voz en redes de larga distancia. Solamente otros tres centros de investigación en el mundo están trabajando en el desarrollo de este tipo de amplificador: Bell Labs y la Universidad Stanford, de Estados Unidos, y la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia. Actualmente el mercado mundial de amplificadores mueve aproximadamente 8 mil millones de dólares anuales.

La función de estos amplificadores consiste en asegurar que las señales de luz que transmiten informaciones y se propagan por los cables de fibra óptica en forma de láser no pierdan su potencia inicial. En la década de 1980, esto se hacía vía equipos electrónicos que debían de convertir las señales luminosas en señales eléctricas, para luego reconvertirlas, en medio a un proceso que hacia crecer el riesgo de fallos.

En 1989, amplificadores ópticos con fibras dopadas con erbio en su interior produjeron una verdadera revolución: aumentaron la banda de transmisión de 1 gigabit (mil millones de bits) a 4 terabits (4 billones de bits), pasaron a operar con múltiples protocolos de comunicación y, por añadidura, redujeron ostensiblemente el costo de las redes. El amplificador paramétrico también costará mucho menos que los equipos actualmente en uso, al margen de proteger las inversiones de las operadoras, en razón de su capacidad virtualmente inagotable.

El equipo requiere el uso de una fibra óptica especial, a la que se denomina fibra óptica de cristales fotónicos, y la investigación para seleccionar cuál es la más adecuada terminó por derivar en una descubrimiento inesperado: un material que reduce mucho el efecto Brillouin, indeseable resultado de la interacción del campo eléctrico de la luz con las ondas acústicas presentes en las fibras, que deja que parte de la luz retorne a la fuente generadora.

Este descubrimiento le cupo a Paulo Dainese, doctorando del Instituto de Física de la Unicamp, bajo la dirección de Fragnito. Presentado en mayo en el marco de la Conferencia sobre Láseres y Electroóptica (Cleo, por su abreviatura en inglés), de la Sociedad Americana de Óptica, a este trabajo le cupo el mérito de ser uno de los siete mejores estudios, entre 5 mil postulantes. Un detalle: la fibra, ya patentada, probablemente tendrá una vasta aplicación en los campos de óptica y de acústica.

Mientras tanto, un proceso de producción de fibras ópticas dopadas con erbio aún no dominado en Brasil se desarrolla en la Unicamp, bajo las instrucciones del profesor Carlos Kenichi Suzuki, investigador ligado al Laboratorio Ciclo Integrado de Cuarzo, de la Facultad de Ingeniería Mecánica. Con esta innovación Suzuki fundó la empresa Sun Cuartz en 2003, actualmente instalada en la Incubadora de la Unicamp. El proyecto, que cuenta con el apoyo del Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, redundará en un incremento sustancial del nivel de erbio en las fibras, lo que expandirá su capacidad de comunicación.

Actualmente, dicho incremento, una vez pasado un cierto límite, llega a obstaculizar la amplificación de las señales de luz. “Nuestro trabajo se orienta al control y la manipulación de nanoestructuras de partículas de sílice y germanio, las materias primas de las fibras”, comenta Suzuki. “Los resultados han indicado que las características de estas nanoestructuras son elementos decisivos para la concentración de erbio.”La producción de las fibras se basa en una tecnología denominada deposición axial en la fase de vapor (VAD, en inglés), muy utilizada en Japón.

En cinco etapas, la misma hace posible la producción de sílice de un alto nivel de pureza y con potencial aplicación en áreas tan diversas como la administración de medicamentos y la producción de células solares. El mercado externo también está en la mira de la empresa Padtec de Campinas, la única fabricante de equipos con tecnología WDM en el Hemisferio Sur. Desmembrada del CPqD al final de 2001, Padtec oferta productos para redes corporativas de almacenamiento de datos, redes de comunicación metropolitanas y de larga distancia. En Brasil es proveedora de las principales operadoras, y a su vez exporta a América Latina, Estados Unidos, la India y Portugal. En 2003 facturó alrededor de 7,5 millones de reales, de los cuales 4,5 millones de reales se destinaron a investigación y desarrollo. Jorge Salomão Pereira, director técnico de la empresa, informa que, de los 75 empleados que tiene Padtec, 15 son ingenieros dedicados exclusivamente a investigación y desarrollo.

“El reto actual de Brasil consiste en lograr también una mayor inserción en el mercado mundial”, dice Bruno Vianna (ex superintendente del Instituto Genius), de Orion Consultores Associados, empresa especializada en innovación, telecomunicaciones y energía. Y ciertas condiciones para que los conocimientos acumulados y la calidad de los recursos humanos comiencen a generar un buen volumen de nuevos proyectos y productos, — además de divisas — parecen estar configurándose.

En su renovación de 2001, la Ley de Informática fomentó los esfuerzos destinados a investigación y desarrollo entre los fabricantes de equipos, mediante incentivos fiscales que probablemente se extenderán hasta 2019. La creación del Funttel, en 2002, aseguró recursos para el área de innovación. Más recientemente, el gobierno nacional escogió el área de software, el alma de los aparatos telefónicos, como una de sus prioridades. Asimismo, grandes compañías internacionales están aumentando sus inversiones en investigación y desarrollo en Brasil, y empresas nacionales empiezan a ver sus logros en sus estrategias de exportación.

Un paquete de voz
Hélio Graciosa, presidente del CPqD, que en julio de 1998 se transformó en una fundación privada, también destaca la importancia de la ley de Informática. Según Graciosa, el CPqD registró cuatro grandes logros desde entonces: la competencia en las licencias de productos, la habilidad para desarrollar software para telefonía fija y celular y la capacidad para brindar servicios tecnológicos, con oferta de estudios, ensayos y consultoría. El CPqD, que se mantiene muy ligado a las universidades e institutos de investigación — tiene en vigor 30 convenios con dichas instituciones —, también trabaja en el desarrollo de productos junto con pequeñas compañías. Con sus 1.500 empleados, se aboca actualmente a las redes de nueva generación (NGN), que transmiten voz en paquetes, con una sensible mejora de los índices de aprovechamiento de banda. “Las operadoras están empezando a hacer encomiendas”, revela Graciosa.

Con una oficina en el Valle del Silicio, California, desde 2000, el CPqD está consolidando su actuación en Estados Unidos, donde suministra software de soporte para operaciones y negocios. A partir de 2001 acordó una serie de sociedades de distribución que colocaron sus productos y servicios en países latinoamericanos y en Portugal, España y Alemania, y más recientemente en Angola. Actualmente lleva adelante 18 grandes proyectos de investigación. Sus ingresos, de 185 millones de reales en 2002, treparon a 205 millones de reales en 2003 y subirían un 10% más este año.

Para atender mejor a sus clientes globales, los grandes proveedores de equipos de telecomunicaciones también han empezado a invertir en investigación y desarrollo en Brasil. La alemana Siemens creó en diciembre de 2003 el Portal de Tecnologías, en el cual universidades, institutos de investigación, empresas de base tecnológica e incluso inventores independientes pueden presentar propuestas.

“Un equipo integrado por 45 analistas evalúa minuciosamente cada proyecto”, comenta Ronald Martin Dauscha, director de gestión tecnológica corporativa. Y existen ya cuatro propuestas que parecen ser más que factibles. Sumados sus seis centros de investigación y desarrollo operativos en el país, Siemens emplea a 315 personas. “Las inversiones, que en 2003 fueron de 80 millones de reales, treparían a los 100 millones de reales”, comenta Dauscha. En mayo pasado la fábrica de la empresa con sede en Curitiba se convirtió en plataforma mundial de exportación de centrales de PABX.

En Motorola Brasil, el equipo de investigación y desarrollo, integrado por 60 personas al final de 1999, cuenta actualmente con 150 profesionales, eso contando solamente el área de software, afirma Rosana Jamal Fernandes, directora de investigación y desarrollo de la compañía.

La empresa, de origen estadounidense, mantiene convenios con 17 universidades y con diversos institutos de investigación, como es el caso de Eldorado, fundado por iniciativa suya en 1997, que hoy en día presta servicios para diversas empresas. E incentiva a sus socios a certificar sus procesos y productos — una condición esencial para conquistar el mercado internacional. Desde 1997 hasta ahora, sus inversiones en investigación y desarrollo en el país han sumado 135 millones de dólares. “Todos los celulares Motorola, independientemente de dónde se fabriquen, cargan algo brasileño”, asegura Jamal.

Los Proyectos

Fibras Ópticas Amplificadoras de Sílice Dopadas con Erbio
Modalidad
Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE)
Coordinador
Carlos Kenichi Suzuki ? Sun Cuartz
Inversión
R$ 307.627,00 y US$ 12.700,00

Centro de Investigación en Óptica y Fotónica (Cepof) de la Unicamp
Modalidad
Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepids)
Coordinador
Hugo Fragnito – Instituto de Física de la Unicamp
Inversión
R$ 1 millón anual

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