Revista >> Noiembrie-Decembrie 2011 [Nr. 140] >> Cover Story

INFM construieşte din materiale avansate drumul european către cercetarea de excelenţă

Alexandru Batali

29 Noiembrie 2011

Mai mult, avem în institut specialişti cu o foarte bună vizibilitate internaţională. Mulţi dintre ei au factorul Hirsch peste 10, iar câţiva se apropie de 20, ceea ce, pentru domenii cum sunt fizica stării condensate sau nanotehnologiile, este foarte mult, având în vedere că aceste domenii sunt foarte răspândite în lume în momentul de faţă. Aceasta înseamnă că cercetările desfăşurate în INFM şi rezultatele raportate în publicaţii sunt relevante şi de interes pentru comunitate. Nu este de mirare deci că INFM este printre singurele institute naţionale din ţară care apar în topuri internaţionale, cum ar fi Ranking Web of World Research Centers sau SCImago Institutions Rankings 2009 World Report. Din acest punct de vedere, cred că suntem pe drumul cel bun, INFM devenind treptat un centru de cercetare de importanţă internaţională, comparabil cu institutele Max Planck din Germania sau cu institutele CNRS din Franţa.

Laborator fizica suprafeţelor/interfeţelor

Care sunt principalele domenii în care fizica materialelor din România poate avea rezultate notabile?

Dupa cum am mai spus, cercetările desfăşurate în INFM sunt utile în primul rând industriilor de înaltă tehnologie, dar aplicaţiile pot fi valorificate în cele mai diverse domenii. Vă pot da câteva exemple sugestive. INFM are o experienţă recunoscută internaţional în domeniul materialelor feroelectrice utilizabile în memorii nevolatile, tipul de memorii pe care îl întâlnim în telefoane mobile sau smartcarduri. Mărirea capacităţii acestor memorii necesită însă reducerea semnificativă a dimensiunilor pentru capacitoarele feroelectrice utilizate în structura celulei de memorie. Apar deci efecte de dimensiune care pot dăuna funcţionării memoriei. Aceste fenomene trebuie studiate şi înţelese pentru a putea fi controlate. În momentul de faţă desfăşurăm cercetări pe filme subţiri feroelectrice, tocmai pentru a găsi modalităţile de a controla proprietăţile electrice prin inginerie de defecte şi
interfeţe, fiind implicaţi ca parteneri într-un proiect FP7 cu acronimul IFOX (Interfacing Oxides).

Spre exemplu, în institut au fost dezvoltate diferite tehnici pentru obţinerea de nanofire cu proprietăţi semiconductoare. Acum studiem posibilitatea de a utiliza aceste nanofire în fabricarea unor tranzistori cu efect de câmp, care să funcţioneze ca senzori pentru odoranţii emişi de insectele dăunătoare din agricultură. Astfel de senzori ar fi utili în eliberarea controlată a insecticidelor, reducând astfel semnificativ gradul de poluare al alimentelor şi al solului.

În ultimii doi ani, INFM s-a implicat şi în programul EURATOM, mai precis în programul ITER. În acest context, materialele joacă un rol foarte important în realizarea primului reactor de fuziune din lume, având în vedere condiţiile extreme la care vor fi supuse în inima reactorului. Acum desfăşurăm cercetări privind realizarea unor aliaje speciale, care vor acoperi partea activă a reactorului. Găsirea unei metode de preparare, care să minimizeze defectele structurale, crescând astfel timpul de viaţă al reactorului, este esenţială.

Exemplele ar putea continua cu cercetările în domeniul unor noi materiale pentru stocarea energiei, cu materialele deosebite pe care le-am dezvoltat pentru comunicaţii fără fir, care ar putea fi utilizate pentru producţia de dispozitive sau de materiale ce pot transforma diverse forme de energie direct în energie electrică.

Integrarea nanomaterialelor în aplicaţii cât mai diverse, în domenii de activitate din ce în ce mai numeroase, a devenit o tendinţă majoră în economia mondială. În ce măsură ştiinţa materialelor inteligente, via INFM, poate crea un pol strategic de excelenţă în cercetarea românească şi în cea internaţională?

Orientarea către nanostructuri, nanomateriale, nanocompozite a devenit foarte clară în strategia INFM prevăzută pentru următorii ani. Avem deja câteva rezultate interesante, unele dintre ele ajungând pe coperta unor jurnale internaţionale de prestigiu. Spre exemplu, s-a reuşit sintetizarea unor nanofire de CdTe folosind o metodă foarte simplă, care combină tehnica şablon cu electrochimia. Mai mult, modificând foarte fin parametrii depunerii electrochimice, se poate varia concentraţia de Cd, respectiv Te, ceea ce duce la variaţii ale tipului de conductivitate. Cu alte cuvinte se pot obţine diode n-p sub formă de nanofire. A fost demonstrat deja că aceste structuri sunt fotosensibile, deci pot fi utilizate în proiectarea de noi celule fotovoltaice. Imagini ale nanofirelor de CdTe au ajuns pe coperta jurnalului Nanotechnology. Un alt subiect interesant îl reprezintă semiconductorii diluaţi magnetic. Folosind aceleaşi tehnici simple de obţinere s-au realizat nanofire de ZnO dopate cu Co şi s-a pus în evidenţă existenţa unui ciclu de histerezis magnetic la temperatura camerei. Rezultate din lucrare au fost afişate pe coperta jurnalului Physica Status Solidi A. Vom continua căutarea de metode simple, economice, de preparare a nanostructurilor şi nanocompozitelor, dar în acelaşi timp vom investiga în amănunţime proprietăţile lor fizice pentru a putea aprecia utilitatea lor în diverse aplicaţii care răspund cerinţelor actuale legate de energie, mediu, calitatea vieţii.

Viitorul unui institut depinde în mare măsură şi de formarea unei mase critice de tineri specialişti de valoare. Pe acest plan ce aţi reuşit să construiţi?

Învăţământul de fizică, de ştiinţele naturii în general, este în relativ declin nu numai în ţara noastră, ci şi în alte ţări din Comunitatea Europeană. Totuşi, constatăm un aflux din ce în ce mai semnificativ de absolvenţi ai ştiinţelor inginereşti, care se orientează către cariera de cercetare, mai ales în ştiinţa materialelor şi în fizica aplicată, dovadă de interdisciplinaritate a domeniului. La concursurile organizate în ultimii ani pentru ocuparea poziţiilor de asistent cercetare am avut de fiecare dată cel putin 3-4 candidaţi pe loc. Am putut recruta deci cei mai buni candidaţi, dintre care trei şefi de promoţie de la Fizică, dar şi de la Politehnică. Este interesant de remarcat că în ultimii trei ani nu a mai plecat nimeni în străinătate, ba chiar avem patru tineri post-doc care au ales să vină în institutul nostru după finalizarea doctoratului în străinătate. Infrastructura modernă, rata ridicată de publicaţii, mediul competitiv de cercetare şi veniturile decente, toate constituie avantaje pentru a atrage tineri în INFM.

Cercetarea este zona unde graniţele realităţii sunt permanent deplasate, iar necunoscutul este transformat în cunoaştere dezirabilă. De asemenea, cercetarea este spaţiul în care viitorul este în permanenţă (re)inventat. Cum se vede, cum proiectaţi viitorul Institutului şi al fizicii materialelor din România?

Dacă iau în considerare echipamentele şi resursa umană, aş fi înclinat să spun că viitorul arată suficient de bine pentru INFM. Mai avem de lucrat la parteneriatele internaţionale şi la colaborarea cu mediul economic. Mai ales în ultimul caz avem nevoie de o poveste de succes, care să întărească poziţia institutului pe plan naţional, dar şi internaţional. Cum în România nu prea există firme high-tech cu capital românesc, va trebui să încercăm să colaborăm mai mult cu firmele multinaţionale.

Propun să încheiem acest interviu pe dimensiunea prezentului şi vă invit să faceţi o analiză a Institutului în termeni de puncte forte, puncte slabe, ameninţări şi oportunităţi.

Voi încerca să fiu succint. Puncte tari: echipamente noi, resursă umană bine pregătită, expertiză în metode de caracterizare unicat în ţară, număr mare de colaboratori în ţară şi în străinatate. Puncte slabe: dependenţa finanţării de competiţiile de proiecte, legătura încă slabă cu mediul economic, numărul foarte mic de cercetători străini care vin să lucreze în institut. Oportunităţi: creşterea vizibilităţii internaţionale, orientarea către cercetări multi şi interdisciplinare. Riscuri: instabilitatea politicii în domeniul cercetării, problema accesului la informare.