Piedad Brox, Científica Titular del Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE)
“No hacemos ordenadores, ni consolas, ni móviles. Sabemos cómo hacer la tecnología que hay detrás de la tecnología”
Esta científica cordobesa que llegó al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con una beca temporal de investigación, descubrió que la microelectrónica le apasionaba porque le permitía usar sus conocimientos de Física para “hacer dispositivos electrónicos que sirvieran para algo”. Además de investigar, es una divulgadora reconocida internacionalmente y en la actualidad forma parte de un grupo de investigación cuyo objetivo es hacer más seguros nuestros dispositivos móviles y electrónicos frente a los ataques cibernéticos.
Piedad Brox Jiménez es investigadora en el Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMSE), uno de los 24 centros e institutos que el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) tiene en Andalucía y Extremadura. Con ella hemos conversado de sus inicios en la ciencia, del futuro de los investigadores en nuestro país y hasta del robot no tripulado de la Agencia Espacial Europea que en su misión a la luna llevaba circuitería sevillana.
¿Por qué decidiste dedicarte al mundo científico y en concreto al de la microelectrónica?
Estudiaba Física en Córdoba cuando me enteré de que el CSIC tenía un programa de becas de varios meses de “Introducción a la investigación” para estudiantes universitarios. Sabía que había físicos que eran investigadores pero no me había planteado nunca ser investigadora. Y solicité la beca señalando mi preferencia por la Microelectrónica. Fueron tres meses de verano donde diseñé mis primeros circuitos electrónicos al mismo tiempo que descubría mi vocación profesional. Bueno aquello a mí me gustó y decidí realizar en la Universidad de Sevilla mi tesis doctoral sobre el desarrollo de circuitos integrados para lógica difusa, que es una rama de la inteligencia artificial que permite hacer toma de decisiones. Y yo lo apliqué al procesado de imagen y de vídeo.
¿Cómo explicarías a alguien ajeno al mundo científico en qué consiste la Microelectrónica?
Aquí no hacemos ordenadores, ni consolas, ni móviles. Sabemos cómo hacer la tecnología que hay detrás de la tecnología. Nuestro objetivo es hacer circuitos que sean lo más pequeño posibles que vayan lo más rápido posible y cuyo consumo sea bajo. Al final el usuario lo que quiere es eso. Que le dé al botón del navegador y se abra rápido y en el caso de un móvil que le dure mucho la batería, que tenga muchas funcionalidades y que pese poco.
¿Podemos decir entonces que estamos rodeados de microchips?
Pues sí. Forman parte de nuestra vida cotidiana aunque no sea posible apreciarlos a simple vista. Se encuentran en los teléfonos móviles, dentro de la lavadora, en el aparato del aire acondicionado, en los vehículos o en dispositivos implantables. Además hay que destacar el desarrollo brutal que ha experimentado la microelectrónica en sus 70 años de historia. Si la evolución de la industria del automóvil hubiera sido la de la microelectrónica, un Rolls Royce costaría 20 céntimos de euro, pesaría menos de 1 gramo y recorrería millones de km. con un litro de gasolina.
¿A qué os dedicáis en el Instituto de Microelectrónica de Sevilla (IMS)?
Como centro mixto del CSIC y la Universidad de Sevilla desarrollamos tres tipos de actividades: Investigación y Desarrollo, Investigación tecnológica y preindustrial y docencia.
¿Cómo desarrolláis estos proyectos de investigación? ¿Quién os financia?
Los proyectos los tenemos que conseguir a través de convocatorias públicas competitivas y también privadas que hacen fundaciones o empresas del sector industrial. Y la financiación viene desde tres vías: la Comisión Europea, el Gobierno Español (sobre todo Ministerio de Ciencia) y también a nivel autonómico. Sirven para ir creándote un nombre porque sin proyectos de investigación es muy difícil mantenerte en la élite.
¿Realizáis investigaciones y desarrolláis productos para empresas?
Sí. Tenemos una unidad dedicada a las actividades de transferencia tecnológica e industriales con investigadores altamente especializados capaces de realizar diseño microelectrónico y liderados por el vicerrector técnico del centro Joaquín Ceballos. Ellos son los encargados de realizar lo que denominamos contratos industriales.
¿Qué tipo de empresas acuden a vosotros?
Tenemos que firmar un non-disclosure agreement o NDA, un acuerdo de no divulgación y confidencialidad por todo el tema del espionaje industrial. Pero sí te puedo decir que uno de los contratos más importantes que se ha hecho aquí ha sido con la Agencia Espacial Europea (ESA). Uno de los robots no tripulados enviados a Marte tiene circuitería desarrollada aquí, en concreto sensores de temperatura y de medición del viento inmunes a efectos de la radiación electromagnética de alta energía y de partículas de alta energía. También trabajamos con empresas de automoción y de comunicaciones
¿Nos podrías explicar en pocas palabras cómo se fabrica un microchip?
De forma muy resumida sería así: se requiere realizar un circuito con ciertas especificaciones y hacemos un diseño del circuito que validamos mediante simulaciones. Una vez diseñado se envía a una empresa externa que es la que se encarga de fabricarlo. La base sobre la que se fabrica el microchip es una oblea de silicio, hecha a partir de arena de la playa que es rica en silicio, sobre la que se depositan distintas capas de metal.
El circuito se fabrica sobre la oblea de silicio mediante un proceso de fotolitografía. Y el elemento básico de todos los microchips es lo que se conoce como transistor, que es 1000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano y la mitad del tamaño del virus de la gripe. Se pueden hacer chips con cientos de millones de transistores. Aunque a simple vista el circuito microelectrónico parece plano no lo es, sino que posee distintas alturas ya que sobre la oblea de silicio se depositan varias capas de metal.
Desde hace una década tu Grupo de Investigación ha centrado su trabajo en la línea de microelectrónica para la seguridad digital ¿Es posible diseñar un microchip que otorgue seguridad cien por cien a nuestros dispositivos digitales?
No, es imposible garantizar la seguridad absoluta. Desde el momento en que te conectas a Internet te estás exponiendo a sufrir múltiples ataques. De lo que se trata es de minimizarlos y de dotar de una seguridad hardware extra al software de nuestros dispositivos digitales. En esa línea trabajamos.
¿Cómo lo hacéis exactamente?
Hacemos circuitos que generan la identidad o huella digital de los dispositivos. La identidad que dote el circuito al un móvil, o por ejemplo, a una pulsera inteligente no la conocemos ni siquiera quienes la diseñamos. En base a esta identidad digital se pueden establecer protocolos seguros para el dispositivo que le permiten autenticarse durante toda su vida útil. También desarrollamos circuitos para algoritmos criptográficos que permiten proteger la información, es decir, los datos que no queremos revelar. Estas realizaciones hardware permite acelerar la ejecución de estos algoritmos. Además, no solo nos dedicamos a la defensa, sino que también simulamos ataques cibernéticos. La idea es estudiar los ataques para así mejorar la defensa de los circuitos.
¿Con esos ataques qué información podéis extraer de los dispositivos?
Con los ataques pasivos, en los que ponemos el chip en modo de funcionamiento y se observa como va variando una variable, como por ejemplo el consumo de potencia, lo que nos permite extraer por ejemplo claves criptográficas. En los ataques activos inducimos un fallo al circuito a partir del cuál somos capaces de derivar claves criptográficas. Estos ataques nos permiten detectar vulnerabilidades y diseñar nuevos chips de seguridad que las evitan.
¿Estáis obteniendo buenos resultados?
Esta línea de investigación ha alcanzado la suficiente relevancia como para que se nos hayan concedido varios proyectos de investigación, a sí como para concedernos ayudas para la construcción y dotación de equipamiento para un nuevo laboratorio dedicado en exclusiva a la criptoseguridad. Además, tenemos varias patentes que protegen la propiedad industrial de algunos de los resultados obtenidos.
¿Están valorados los científicos españoles fuera de nuestras fronteras?
La verdad es que se nos reconoce la valía y la buena formación universitaria. Nunca he escuchado a hablar con desdén de los investigadores españoles ni me he sentido con sensación de inferioridad. Muchas veces nos dejamos apabullar por los grandes nombres de universidades privadas o fundaciones con dotaciones económicas espectaculares pero nuestra investigación está a la altura de la realizada en esas instituciones. Los grandes logros se consiguen pasito a pasito.
Tras años dirigiendo proyectos de investigación, con artículos publicados en 16 revistas internacionales indexadas en la base de datos ISI Web Of Science (WOS) y siendo autora de varias patentes ¿Qué es lo que le sigue atrayendo de su profesión? ¿Qué le queda aún por descubrir?
Todos los que estamos aquí tenemos pasión por lo que hacemos. Hay caminos mucho más fáciles que el de la investigación, por eso es vocacional. Diariamente aprendo cosas nuevas y busco motivaciones. Cada día te planteas un reto nuevo e intentas solucionarlo. No aspiro a ningún premio, pero sí me gustaría transmitir mi pasión por la ciencia.
El IMSE se ha destacado en ocasiones como ejemplo de igualdad en lo que a género se refiere ¿Cree usted que hay disciplinas científicas masculinas y femeninas?
Sinceramente no. Creo que no es un problema de capacidad ni está ligado al género, sino que va un poco en el gusto y también en las modas. La Física, por ejemplo, desde Marie Curie siempre ha tenido más aceptación entre las mujeres mientras que, por ejemplo, las ingenierías industriales o la informática son disciplinas más demandadas por los hombres. Mientras que sea un tema de elección personal no creo que haya ningún problema.
Está especialmente orgullosa de…..
Recuerdo de forma especial el proyecto europeo MOBY-DIC (FP7) porque nos permitió al grupo de investigación del IMS trabajar conjuntamente y colaborar con investigadores de otros países, con la motivación y también la exigencia que suponía. Trabajamos en el diseño de los circuitos integrados digitales dedicados a implementar los controladores no lineales y fue un proyecto de éxito, con publicaciones en revistas especializadas e incluso varias patentes. Recuerdo con una sonrisa en la cara aquellos meses de mucho trabajo.
¿Tiene un referente científico?
Todos los compañeros que trabajan conmigo son reconocidos profesionales pero sin duda uno de los grandes referentes de la Microelectrónica a nivel mundial es José Luis Huertas, fundador del IMSE. Fue pionero, tuvo visión de futuro y consiguió captar a alumnos brillantes que hoy son referentes mundiales en diseño microelectrónico. A él le debemos mucho.
Por último y para terminar, si tuviera que expresar un deseo científico ¿Cuál sería?
Que los jóvenes españoles puedan ser investigadores en este país. Que exista una carrera científica bien definida con el respaldo económico necesario para su implantación, que no entienda de partidos ni de gobiernos.
