Revista >> Noiembrie 2021 [Nr. 239] >> Cercetare & Invatamant superior

TGE-PLAT, proiectul IMT-București de exploatare a Tehnologiilor Generice Esențiale în parteneriat cu mediul economic

Dr. Raluca Muller, director proiect TGE-PLAT

19 Noiembrie 2021

Proiectul Parteneriat în exploatarea în Tehnologiilor Generice Esenţiale (TGE) utilizând o PLATformă de interacţiune cu întreprinderile competitive” (TGE-PLAT)”, co-finanţat prin Fondul European de Dezvoltare Regională, prin Programul Operaţional Competitivitate 2014 – 2020, Axa 1: Cercetare, dezvoltare tehnologică și inovare (CDI) în sprijinul competitivităţii economice și dezvoltării afacerilor; Acțiunea: 1.2.3. „Parteneriate pentru transfer de cunoştinţe”, s-a derulat în cadrul IMT Bucureşti pe parcursul a 5 ani, în cadrul priorităţii de specializare inteligentă „Tehnologiile informaţiei şi comunicaţiilor, spaţiu şi securitate”, subdomeniul 2.3 (securitate).

Caracterul specific al proiectului a fost realizarea unei platforme de interacţiune între institut şi întreprinderi, într-un domeniu de înaltă tehnologie, utilizând Tehnolgiile Generice Esenţiale (TGE) de care dispune institutul (micro-nanoelectronică, fotonică, nanotehnologii), tehnologii cu un uriaş potenţial inovativ, infrastructura IMT, extrem de performantă, şi expertiza unui personal relativ tânăr, cu înaltă calificare (implicat în peste 10 proiecte europene H2020, în ultimii ani).
INCD pentru Microtehnologie - IMT - Bucureşti a avut avantajul de a fi abordat micro-nanotehnologiile de la înfiinţarea sa (1996) şi de a le fi diversificat, stimulat de participarea masivă la proiectele naţionale şi europene, precum şi de investiţiile în infrastructură (Centrul de micro-nanogabricatie IMT-MINAFAB şi Centrul de nanotehnologie CENASIC, dedicat dispozitivelor şi materialelor pe baza de carbon). Astfel, prin cultura de organizaţie, în cadrul proiectului „TGE-PLAT” institutul a reuşit să ofere deschiderea către o platformă tehnologică de colaborare şi inovare prin proiecte de parteneriat cu firme, într-un domeniu de mare perspectivă pentru competitivitatea industrială.

Activitatea proiectului a fost legată de dezvoltarea celor 3 „TGE” multidisciplinare, de exploatarea sinergiilor dintre acestea şi aplicarea lor în domeniul prioritar „TIC, spaţiu şi securitate” împreună cu întreprinderile. Cercetările au urmarit 3 direcţii principale:
– Microsenzori (TGE micro – nanoelectronică şi nanotehnologii).
– Componete fotonice şi sisteme cu aplicaţii în spaţiu şi securitate (TGE folosite sunt fotonica şi nanotehnologii).
– Dispozitive şi sisteme pentru unde milimetrice, submilimetrice şi în domeniul TeraHertzilor (TGE: micro- nanoelectronica şi nanotehnologii), care au permis realizarea unor componente miniaturizate şi integrate, componente care sunt esenţiale pentru performanţele sistemelor, realizarea de dispozitive cu dimensiuni caracteristice la scară mai mică (de exemplu sutimi de micrometru) şi cu performanţe mai bune (de exemplu funcţionarea la frecvenţe mai înalte); realizarea de materiale structurate la scara nano, cu proprietăţi superioare, uneori revoluţionare (de exmplu grafena).

În cadrul proiectului în afara activităţilor de asistență acordată întreprinderilor, de consilere, s-au derulat mai multe tipuri de contracte subisidiare (14):
• de tip B (Accesul întreprinderilor la facilităţi, instalaţii, echipamente) cu întreprinderile: SC EQUILIBRIUM MEDICAL SYSTEM SRL; SC PRO OPTICA SA; SC Tehnopro Engineering SRL.
• de tip C (Activităţi de transfer de abilităţi/competențe CD şi de sprijinire a inovării) cu întreprinderile: SC EQUILIBRIUM MEDICAL SYSTEM SRL; SC LAIF COMPUTATION SRL.
• de tip D (Activităţi de cercetare-dezvoltare în colaborare efectivă) cu întreprinderile: S.C. ACCENT PRO 2000 S.R.L; SC PRO OPTICA SA.; SC ROM-QUARTZ SA.; SC OPTOELECTRONICA-2001 SA.; SC ROVSOL SRL; SC AUTONOMOUS FLIGHT TECHNOLOGY R&D SRL; SC SITEX 45 SRL; DDS Diagnostic SRL.

Prezentăm câteva rezultate obţinute în cadrul proiectelor de tip D, finalizate în luna noiembrie 2021.
Proiect C77.7D/09.08.2020: „Sistem de celule fotovoltaice microtexturate de eficienţă sporită integrat în aripa unui avion fără pilot (UAV) cu aplicaţii în securitatea societală”, între IMT-Bucureşti şi SC AUTONOMOUS FLIGHT TECHNOLOGY R&D SRL.
Proiectul a avut ca scop realizarea unui prototip validat în condiţii reale de funcţionare de zbor (TRL6) de aripa ultraușoară din material compozit cu sistem de celulele fotovoltaice cu eficienţă sporită, integrat pe suprafaţa acesteia, pentru extinderea autonomiei în zbor a unui avion fără pilot (UAV), cu aplicaţii în securitatea societală.
Elementul central şi de noutate la reprezentat realizarea unei arii de celule fotovoltaice microtexturate cu eficienţă sporită şi cu capabililitatea de a maximiza expunerea solară, având proprietăţi fizico-mecanice în conformitate cu cerinţele aplicaţiilor aerospaţiale. Realizarea acestora şi integrarea lor pe o aripă ultraușoară din materiale compozite reprezintă o realizare tehnologică de excepţie şi, totodată, o mare provocare, având în vedere solicitările ce apar între cele două materiale diferite.
În figurile următoare pot fi observate: aria de celule solare texturate, realizate în IMT; prototipul de aripă cu matricea de celule fotovoltaice, avionul UHV Hirrus, cu o aripă echipată.

Avionul UAV cu o aripă ultraușoară realizat din material compozit, echipată cu o arie de celule solare, a fost lansat automat şi monitorizat continuu în timpul zborului pe platforma GDT de comandă şi control, fiind înregistrată o creştere a duratei de zbor cu aproximativ 30 de minute (autonomia iniţială fiind de 180 de minute).

C77.9D/09.08.2020: „Microsenzori electrochimici pentru detecţia unor stupefiante: codeine şi morfină”, între IMT - Bucureşti şi DDS Diagnostic SRL
Proiectul a dezvoltat o serie de prototipuri pentru microsenzori selectivi și ultra sensibili cu detecție electrochimică, ușor de utilizat, portabili și potriviți pentru producția de masă, care pot detecta electrochimic codeina și metaboliții ei, morfna, ceea ce va permite întreprinderii să introducă în fluxul de fabricație și să comercializeze noi produse de tipul microsenzorilor electrochimici pentru aplicaţii în domeniul securităţii societale.
S-au obţinut prototipuri de microsenzori prin tehnicile MIP (Tehnica de imprimare moleculară) și SAMs (Tehnica autoasamblarii mixte). Biosenzorul selectiv pentru morfină s-a realizat prin tehnica de imprimare moleculară în polimeri (MIP) prin electro-polimerizarea pirolului și imprimarea moleculei de morfină în filmul format. MIP este o metodă rapidă, selectivă, rentabilă pentru detectarea şi determinarea analiților şablon, permiţând înlăturarea dezavantajelor utilizării anticorpilor. Cavitățile tridimensionale create în polimerul format pe aur sunt complementare ca dimensiune, formă și grupări funcționale cu morfina din proba biologică, ceea ce permite determinarea selectivă a acesteia cu ajutorul metodelor electrochimice. Această procedură este extrem de importantă deoarece se obțin suprafețe de aur cu elemente de recunoaștere artificiale specifice și selective pentru morfină, care pot fi utilizate în detecția electrochimică a morfinei din probe umane.

C77.8D/09.08.2020: „Dezvoltarea tehnologiei de realizare a senzorilor pentru gaze de combustie cu materiale hibride nanocompozite bazate pe nanotuburi de bioxid de titan şi grafenă”, între IMT - Bucureşti şiSC SITEX 45 SRL
Proiectul a abordat tehnologii complexe, inovative, noi pe piaţa din România, cu ajutorul cărora întreprinderea să poată realiza un produs nou. Proiectul a dezvoltat procese tehnologice pentru realizarea structurilor senzitive pentru senzori de gaze de combustie şi materiale nanocompozite hibride cu proprietăţi adecvate.
S-au studiat şi dezvoltat tehnologii de realizare a compozitelor hibride conţinând TiO2NT şi CNT/rGO şi optimizarea acestora pentru obţinerea de materiale senzitive cu proprietăţi specifice detecţiei gazelor de combustie (un raport mare arie/volum). Senzorii obţinuţi sunt destinaţi protecției împotriva riscului de autoaprindere în diferite medii care necesită grad ridicat de securitate.