Swiss Cluster, una empresa derivada de Empa, gana el Premio Económico Suizo
Capas finas, alto rendimiento
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Swiss Cluster, una empresa derivada de Empa, ha recibido el Premio Económico Suizo 2026 en la categoría «Industria/Producción». Esta joven empresa desarrolla equipos para procesos de películas finas basados en el vacío. Esta tecnología puede utilizarse para proteger componentes complejos o crear películas finas funcionales con una resistencia mecánica y térmica sin igual. La joven empresa suministra a instituciones de investigación de todo el mundo, pero entre sus clientes también se encuentran la industria relojera, fabricantes de productos electrónicos y el sector óptico.
Bryan Dousse (a la izquierda) y Carlos Guerra, dos de los inventores de los dispositivos de recubrimiento de Swiss Cluster.
Empa
Brillo funcional: la empresa derivada Swiss Cluster permite desarrollar procesos de recubrimiento innovadores.
Empa
La pintoresca localidad de Spiez, a orillas del lago de Thun, parece el epítome del encanto alpino. Pero uno de sus tejados a dos aguas esconde un aspecto de la «suizidad» que rara vez se ve en las postales, pero que forma parte de Suiza tanto como los Alpes: la innovación de alta tecnología. Aquí se encuentra Swiss Cluster, una empresa derivada de Empa especializada en sistemas novedosos para la fabricación de películas finas. Swiss Cluster fue fundada a finales de 2020 en la Empa de Thun por el científico de materiales Carlos Guerra y el ingeniero eléctrico Kevin Lücke en el laboratorio de Mecánica de Materiales y Nanoestructuras, dirigido por Johann Michler. Los dos cofundadores trabajaban en la creación de películas delgadas más robustas y duraderas.
Las películas finas son de interés para muchas industrias; sus aplicaciones son numerosas. Las películas finas protegen los componentes sensibles del desgaste y la corrosión. En óptica, reducen el deslumbramiento de las lentes y permiten la fabricación de filtros especializados. Las películas delgadas decorativas aportan a los componentes de los relojes un juego de colores único. Los implantes médicos recubiertos son mejor aceptados por el cuerpo. Y en microelectrónica, las tecnologías de película delgada son absolutamente esenciales: los transistores, los chips de ordenador y las pantallas consisten en secuencias precisas de capas de material de espesor micrométrico y nanométrico.
Dos procesos en tándem
Un método habitual para producir películas finas es la deposición física de vapor (PVD). En este proceso, el material de partida —normalmente un metal o un óxido metálico— se vaporiza en una cámara de vacío y se condensa sobre el componente que se va a recubrir, el sustrato. Swiss Cluster combina este método consolidado con un proceso mucho más novedoso basado en el vacío conocido como deposición de capas atómicas (ALD). A diferencia de la PVD, el proceso ALD introduce precursores gaseosos alternativos en la cámara de vacío, formando el recubrimiento sobre el sustrato mediante una reacción química con precisión atómica en el espesor.
«La ALD permite crear recubrimientos muy finos y homogéneos que ofrecen una excelente protección contra la corrosión y la oxidación. La PVD, por su parte, produce recubrimientos muy duros», explica Carlos Guerra, director general de Swiss Cluster. «Al combinar los dos procesos, podemos producir películas finas que son excepcionalmente duraderas: duras pero dúctiles, térmicamente robustas y resistentes a la corrosión».
Combinar los dos procesos de película fina es complejo. Retirar el sustrato de un dispositivo e insertarlo en el siguiente no da el resultado deseado: la exposición al aire hace que la superficie se oxide y se contamine, lo que perjudica la adhesión de las capas posteriores. «Para los experimentos de laboratorio en Empa, un sistema inicial consistía en dos cámaras de vacío separadas para ALD y PVD. Un estudiante de doctorado tenía que mover manualmente el sustrato entre las cámaras para cada capa individual sin romper el vacío», recuerda Guerra.
Para mejorar este proceso —en parte por espíritu emprendedor y en parte por necesidad personal— se desarrolló la primera máquina Swiss Cluster. Combina los sistemas ALD y PVD en una única cámara de vacío. Las estructuras de nanocapas, cuya producción en el laboratorio llevaba antes una semana al investigador, ahora pueden crearse en tan solo unas horas. «Cuando construimos el prototipo en el laboratorio, nos dimos cuenta de que podía convertirse en un producto», afirma Guerra. Así nació Swiss Cluster.
Hacer la innovación más accesible
Swiss Cluster no es la primera empresa en combinar PVD y ALD. Esta «pareja de poder» ya se ha afianzado en la industria de los semiconductores. «Los fabricantes de semiconductores utilizan el proceso combinado de una manera muy específica que es difícil de trasladar a otras industrias», afirma Guerra. «En cambio, queremos centrarnos en el resto del mercado». Al fin y al cabo, los recubrimientos finos, robustos y funcionales tienen demanda en todas partes, desde la industria relojera hasta la fabricación de componentes ópticos, baterías, implantes y microelectrónica. Y para aquellos clientes interesados exclusivamente en el emergente proceso ALD, Swiss Cluster ofrece una segunda máquina. Esta permite el denominado «Batch ALD»: una variante de la deposición de capas atómicas que es más rápida y permite el recubrimiento simultáneo de múltiples componentes o de piezas grandes y complejas.
«El ALD es un proceso relativamente nuevo y solo se lleva utilizando en la industria unos 20 años», afirma Guerra. «Estamos convencidos de que seguirá ganando importancia y se expandirá a otros sectores». Aunque los procesos basados en el vacío suelen ser costosos, ofrecen resultados de gran precisión, lo que les da una ventaja sobre los procesos de recubrimiento convencionales en muchas aplicaciones.
A diferencia de los equipos que se utilizan habitualmente en la industria de los semiconductores, las máquinas de Swiss Cluster son compactas y relativamente fáciles de instalar y manejar. «Estamos haciendo que estos procesos de alta tecnología sean más accesibles», explica el fundador. En su propio laboratorio de Spiez, la startup también ofrece servicios de recubrimiento. «Trabajamos en estrecha colaboración con nuestros clientes para encontrar los recubrimientos adecuados para sus aplicaciones. Esto nos ayuda a mejorar aún más nuestros equipos, y el cliente puede probar el proceso de recubrimiento sin tener que invertir en una nueva máquina de inmediato», afirma Guerra.
Lo que comenzó en un laboratorio de Empa en Thun con dos personas y un prototipo se ha convertido ahora en una joven empresa de éxito. Quince empleados trabajan para Swiss Cluster en Spiez, con el apoyo de una red global de socios. Las máquinas de Swiss Cluster se utilizan en instituciones de investigación y empresas de Suiza, Estados Unidos y el Reino Unido. Actualmente hay pedidos pendientes para Francia, Brasil, Italia y China.
Aquí es donde Swiss Cluster se distingue de muchas otras startups de alta tecnología: la joven empresa comenzó con un cliente desde el primer día y ha crecido hasta la fecha de forma mayoritariamente orgánica, a través de la venta de equipos y servicios. «No recibimos nuestra primera inversión hasta 2025», afirma Guerra. Un éxito, pero también un reto: «Teníamos que hacerlo bien desde el principio», sonríe el cofundador. «Esa es una de las razones por las que estamos muy agradecidos por el apoyo inicial que recibimos de Empa como empresa derivada». Ahora, Swiss Cluster ha recibido el codiciado Premio Económico Suizo del Foro Económico Suizo en la categoría «Industria/Producción». El jurado elogió a la empresa derivada por combinar la excelencia científica, el conocimiento industrial y la ejecución empresarial.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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