Revista >> Noiembrie 2020 [Nr. 229] >> Cercetare & Invatamant superior

Tehnologii emergente în ingineria materialelor

Ing. Ioana Vlaicu, dr. ing. Robert Radu Piticescu - IMNR

25 Noiembrie 2020

În luna octombrie 2020, Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Metale Neferoase și Rare – IMNR a organizat cea de-a treia ediție a Conferinței Internaționale „Tehnologii emergente în ingineria materialelor - EmergeMAT”. Conferința își propune să reunească cercetători, ingineri, reprezentanți ai industriei și alți parteneri interesați de dezvoltarea de noi metode, concepte și materiale utilizând tehnologii noi și emergente, cum ar fi: fabricarea aditivă, materiale avansate pentru condiții extreme, procese la temperaturi și presiuni înalte, materiale critice, valorificarea de noi resurse.

Ca o continuare a tradiției de peste 50 ani în domeniul științei și ingineriei materialelor și chimiei anorganice, IMNR dorește să susțină comunicarea rezultatelor cercetării românești, precum și a rezultatelor obținute în parteneriate europene, cu aplicații în diverse industrii: auto, aerospațială, sănătate, securitate, energie, industria textilă, mașini și echipamente, industria chimică și metalurgie, construcții.

Young Scientists Award Competion
Conferința EmergeMAT și-a propus, încă de la prima ediție, să sprijine activitatea tinerilor cercetători, oferind o platformă de prezentare a rezultatelor în domeniul tehnologiilor emergente în ingineria materialelor și un prilej de schimb de experiență și bune practici. În cadrul fiecărei ediții este organizată o competiție a posterelor prezentate de cercetători aflați la începutul carierei. Juriul competiției, format din cercetători cu experiență selectați dintre participanții din diferite țări, alege câștigătorii pe baza mai multor criterii, cum ar fi: gradul de noutate al lucrării, nivelul de aplicabilitate și posibilitatea de dezvoltare în continuare a ideii.

Astfel, în cadrul ediției din 2020 s-au înscris 50 lucrări în competiție, disponibile online pentru publicul larg (www.imnr.ro). Premiile juriului au fost acordate pentru lucrări care abordează o arie largă de teme de actualitate: LMD (laser melting deposition), o tehnică de fabricare aditivă care utilizează pulberi metalice; celule solare naturale, o alternativă pentru celule solare fotovoltaice; vectori optimizați cu aplicații biomedicale; utilizarea deșeurilor de pirită pentru aplicații în industria cimentului.

Tehnologii emergente și aplicații
Tematicile principale ale conferinței, selectate de Comitetul Științific și abordate în cele trei ediții sunt:
Fabricarea aditivă, cunoscută și sub denumirea de 3D printing, permite obținerea de obiecte tridimensionale prin depunerea de straturi succesive de material de diferite tipuri (metalice, ceramice, plastice, etc.). Printre aplicațiile prezentate se regăsesc: piese metalice pentru obținute prin tehnica SLM (selective laser melting), caracterizarea acestora și modelarea procesului cu aplicații în industria aerospațială sau industria constructoare de mașini și echipamente; structuri tridimensionale pentru regenerarea țesuturilor și implanturi metalice (medicină regenerativă).
Materiale avansate și acoperiri pentru condiții extreme. Lucrările prezentate în această secțiune prezintă aplicații ale materialelor avansate și acoperirilor destinate condițiilor extreme de coroziune, temperaturi și presiuni ridicate, aplicații medicale, etc. Printre acestea se numără: textile impregnate sau acoperite cu materiale/pulberi pentru îmbunătățirea proprietăților (rezistență, durabilitate, etc.), materiale coloidale pe bază de nanoparticule de argint cu aplicații în oftalmologie, nanomateriale oxidice cu proprietăți anticorozive pentru protecția pieselor de oțel, acoperiri ceramice cu o bună rezistență la temperaturi ridicate, nanomateriale pentru acoperiri cu proprietăți antibacteriene, aliaje pentru instrumente medicale, filme subțiri pe bază de dioxid de titan cu proprietăți de autocurățare, nanomateriale cu aplicații în depoluarea apelor industriale, compozite pe bază de nanotuburi de carbon, aliaje cu entropie înaltă.
Materiale critice. Prin comunicarea nr. 474/03.09.2020, Comisia Europeană descrie accesul la resurse drept un aspect strategic esențial pentru UE, în special în vederea implementării planului Green Deal, prin care și-a propus „transformarea UE într-o societate echitabilă și prosperă, cu o economie modernă, competitivă și eficientă din punctul de vedere al utilizării resurselor, în care să nu existe emisii nete de gaze cu efect de seră în 2050 și în care creșterea economică să fie decuplată de utilizarea resurselor” (COM(2019) 640 / 11.12.2019). Lista materialelor critice este revizuită o dată la trei ani, în prezent numărul elementelor critice ridicându-se la 30. Având în vedere că Europa nu deține rezerve semnificative din aceste elemente, substituția și recuperarea lor este de mare importanță. În cadrul secțiunii Materiale critice, cercetătorii au abordat teme precum: recuperarea metalelor platinice din catalizatori uzați, dezvoltarea de noi catalizatori pentru industria auto, tehnologii ecologice pentru recuperarea aurului din deșeuri electronice, investigarea și caracterizarea unor halde existente (Baia Mare) din perspectiva conținutului de metale prețioase, sinteza hidrotermală a nanoparticulelor de zirconie dopate cu pământuri rare.

Materiale pentru captarea și stocarea energiei. În cadrul acestei secțiuni cercetătorii au prezentat lucrări privind: materiale cu schimbare de fază pentru stocarea energiei, materiale oxidice pe bază de pământuri rare, materiale ceramice cu aplicații în captarea energiei, filme subțiri cu aplicații fotovoltaice.
Anul 2020 a reprezentat o provocare pentru echipa IMNR, atât din perspectiva derulării activității de cercetare, cât și din cea a organizării conferinței. Cu toate acestea, interesul pentru participarea la ediția a treia a conferinței EmergeMAT a rămas ridicat, printre participanți numărându-se atât participanți de la edițiile anterioare, cât și participanți noi.
Ne-a bucurat îndeosebi prezența tinerilor cercetători – jumătate dintre lucrările conferinței au venit din partea acestora! Evaluarea lucrărilor a fost o provocare pentru juriul competiției, iar premiile au mers către tineri din institutele de cercetare și universitățile din România. Ne propunem să continuăm noua tradiție a institutului și să aducem laolaltă cercetători, ingineri și profesioniști interesați de tehnologiile emergente în ingineria materialelor la ediția a patra a Conferinței EmergeMAT, în anul 2021!

Organizarea celor trei ediții ale Conferinței EmergeMAT a fost susținută de proiectele:
• „Centrul virtual pentru integrarea metodelor inovative de sinteză și procesare a materialelor pentru operare în condiții extreme – SUPERMAT”, proiect finanțat de Uniunea Europeană prin Programul Orizont 2020 și coordonat de INCDMNR-IMNR (contract nr. 692216);
• „Creșterea performanțelor și compe-tențelor INCDMNR-IMNR în domeniul tehnologiilor emergente din ingineria materialelor pe bază de metale neferoase – PERFORM-MAT”, finanțat de Ministerul Cercetării și Inovării prin Programul 1 – Dezvoltarea sistemului național de cercetare-dezvoltare, și coordonat de INCDMNR-IMNR (contract nr. 1PFE/2018);
• „Metode inovative pentru creșterea proprietăților de stocare a energiei termice la temperaturi ridicate a materialelor cu schimbare de fază – ENERHIGH”, cofinanțat prin Fondul European de Dezvoltare Regională prin Programul Operațional Competitivitate 2014-2020, și coordonat de INCDMNR-IMNR (contract nr. 93/2016);
• „Soluții pentru materiale critice pentru condiții extreme CRM-EXTREME”, finanțat prin Acțiunea COST a Programului Orizont 2020, și coordonat de Università Politecnica delle Marche, Italia, (CA 15102).