Revista >> Mai 2024 [Nr. 264] >> Top Story

Acces la infrastructuri pentru nanotehnologie - noi oportunități pentru cercetători și IMM-uri inovative

Dr. Andrei Avram, Dr. Octavian Buiu – IMT Bucuresti

15 Mai 2024

Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie - IMT București este un pilon important în peisajul cercetării și dezvoltării tehnologice din România, oferind suport și expertiză pentru echipele de cercetare care împărtășesc aceleași pasiuni și obiective. Cu o istorie bogată și o experiență vastă în domeniul micro- și nanotehnologiilor, IMT a contribuit semnificativ la dezvoltarea științei și tehnologiei în diverse domenii, cum ar fi dispozitive nanoelectronice, tehnologii Micro-Electro-Mecanice (MEMS), sisteme optoelectronice, dispozitive de frecvență înaltă, nanotehnologii și alte domenii conexe. Aceste realizări au atras în jurul facilităților tehnologice o serie de parteneri și colaboratori – institute de cercetare, grupuri academice, firme mici și mijlocii – formând-se, în timp, un ecosistem dinamic și de succes, la nivel național și internațional.

IMT București dispune de facilități moderne și echipamente de ultimă generație pentru cercetarea în domeniul micro- și nanotehnologiilor. Aceastea includ laboratoare de procesare, caracterizare și testare, care sunt esențiale pentru colaborarea activă cu alte institute de cercetare, universități și companii din România și din străinătate. Rețeaua de parteneri consolidează expertiza și contribuie la dezvoltarea comunității științifice. Echipa de cercetători și ingineri specializați în micro și nanotehnologii face din IMT un partener valoros pentru proiecte de cercetare și dezvoltare.
Așa cum a demonstrat de-a lungul ultimilor 30 de ani (https://www.marketwatch.ro/articol/18446/IMT__Bucuresti__30_de_ani_de_proiecte_europene/), IMT București continuă să fie un deschizător de drumuri, contribuie la dezvoltarea tehnologică și la creșterea capacității de inovare a României, demonstrează angajamentul față de cercetare-dezvoltare-inovare și participă la avansul științei și tehnologiei în Europa.

Un accelerator al inovației în domeniul nanomaterialelor
Unul dintre cele mai recente proiecte europene în care IMT București este implicat este RIANA: Acces la Infrastructuri de Cercetare pentru Nanoștiință și Nanotehnologie (Research Infrastructure Access in NAnoscience & NAnotechnology – RIANA (www.riana-project.eu). Acesta a fost lansat oficial în martie 2024 și este finanțat de Comisia Europeană prin programul Orizont Europa. Proiectul, coordonat de Michael Stuckelberger (Deutsches Elektronen-Synchrotron – DESY, Germania), reunește 69 de institute din 22 de țări și oferă comunității științifice acces la o platformă interdisciplinară unică prin gama variată de echipamente și tehnologii precum sincrotroane, microscopie cu fascicul de electroni, lasere, fascicule de ioni și neutroni, linii pentru nanofabricare, sau sisteme de calcul de înaltă performanță, serviciile fiind disponibile printr-un singur punct de acces. Membrii mediului academic și industrial pot accesa infrastructurile disponibile folosind un sistem continuu pentru depunerea și evaluarea cererilor care promovează interdisciplinaritatea. Prin combinarea tehnicilor științifice puse la dispoziție, proiectul va deschide noi oportunități pentru accelerarea inovației în domeniul nanomaterialelor. O echipă formată din tineri cercetători (doctoranzi, post-doctoranzi), coordonată de un grup de cercetători cu experiență, va oferi suport tehnic aplicanților, începând cu redactarea cererilor de acces, asistență pentru realizarea experimentelor și analiza datelor obținute.

Parte din „rețeaua rețelelor de cercetare”
Ce deosebește proiectul RIANA de alte proiecte similare este anvergura consorțiului care implementează activitățile? RIANA este supranumită „rețeaua rețelelor de cercetare”, reunind cele mai importante cinci infrastructuri de cercetare distribuite europene: LEAPS, e-DREAM, LENS, Laselab Europe, RADIATE, EuroNanoLab și EUSMI.

LEAPS – Liga Europeană a Acceleratoarelor Bazate pe Surse Fotonice (https://lens-initiative.org/), reprezintă o rețea de facilități europene bazate pe acceleratoare de fotoni, cum ar fi sursele de lumină sincrotron și laserele cu electroni liberi (FELs). Aceste facilități sunt utilizate de peste 35.000 de cercetători din întreaga lume pentru a desfășura cercetări inovatoare în diverse domenii științifice, de la materiale noi și proiectarea de medicamente până la paleontologie și patrimoniu cultural. LEAPS contribuie la soluționarea problemelor actuale și viitoare ale societății. Prin modernizarea planificată a acestor facilități europene de cercetare, se urmărește să se ofere mai multe raze X pentru cercetare. Strategia europeană pentru știința fotonilor bazată pe acceleratoare (ESAPS) reprezintă un plan strategic pentru infrastructurile LEAPS, având ca scop abordarea provocărilor și crizelor actuale ale societății, precum și menținerea Europei în fruntea cercetării și dezvoltării la nivel internațional. Aceasta este în concordanță cu declarația recentă de la Brno privind promovarea unui ecosistem global al infrastructurilor de cercetare, care afirmă că aceste infrastructuri ar trebui să fie considerate parte integrantă a infrastructurii critice necesară pentru a face față crizelor neașteptate. Infrastructura LEAPS oferă o gamă variată de echipamente și facilități pentru cercetători, precum: surse de lumină de sincrotron utilizate pentru a investiga structura materialelor la nivel atomic și molecular, utilizate în domenii precum fizica materialelor, biologie structurală și știința mediului, lasere cu electroni liberi (FELs) utilizate pentru a studia procese ultra-rapide, cum ar fi reacțiile chimice și structura proteinelor, microscopie, difracție și spectroscopie cu raze X pentru studiul nanomaterialelor, determinarea structurii cristaline, compoziției chimice, stării de agregare și proprietăților electronice ale materialelor.
e-DREAM – Infrastructura de Cercetare Distribuită la nivel European pentru Microscopie Electronică Avansată (www.e-dream-eu.org) este o inițiativă non-profit creată pentru a promova cooperarea între furnizorii de infrastructură de microscopie electronică avansată la nivel european, cercetarea colaborativă și programele transnaționale pentru utilizatori. E-DREAM oferă o gamă variată de echipamente și tehnici de microscopie electronică avansată pentru cercetători, dintre care menționăm: microscopia electronică de transmisie (TEM) care permite vizualizarea detaliată a structurilor la nivel atomic și subatomic, microscopia cu baleiaj de electroni (SEM) care permite obținerea imaginilor cu rezoluție înaltă ale suprafețelor la scară nanometrică, analiza morfologiei, compoziției și distribuției elementelor, și microscopia electronică de transmisie în câmp întunecat (STEM) care combină caracteristicile TEM și SEM, permițând vizualizarea simultană a structurii și compoziției materialelor.
LENS – Liga Europeana a Surselor Avansate pentru Neutroni (www.lens-initiative.org) este o inițiativă comună a zece facilități europene care lucrează pentru avansul științei neutronilor și pentru a permite cercetarea acestora adresând provocări științifice și societale cheie. Membrii LENS furnizează instrumente specializate, expertiză științifică și tehnică cercetătorilor din întreaga lume. Membrii LENS lucrează împreună pentru a oferi capacități avansate de cercetare necesare pentru a aborda provocările actuale și viitoare ale societății. Oferind o gamă variată de echipamente și instrumente pentru cercetare, câteva dintre cele mai importante tipuri de tehnici disponibile fiind difractometrie, spectrometrie și reflectometrie cu neutroni pentru studierea structurii suprafețelor și interfețelor, precum și morfologia și proprietățile dinamice ale materialelor.
Laserlab-Europe (www.laserlab-europe.eu/) este o inițiativă integrată a infrastructurilor europene de cercetare, formată din 35 de organizații de top din cercetarea interdisciplinară bazată pe laser din 18 țări. Laserlab-Europe facilitează colaborarea între laboratoarele naționale pentru a promova cercetarea avansată la nivel european, pentru a avansa știința prin facilitarea accesului cercetătorilor din toate domeniile științei la facilități de cercetare cu laser de ultimă generație. Laserlab oferă acces la tehnici avansate bazate pe lasere precum difuzometrie, spectrometrie, microscopie, imagistică și holografie pentru caracterizarea morfologică și structurală a materialelor.
RADIATE – Facilitatea de Cercetare-Dezvoltare cu Fascicule de Ioni (www.ionbeamcenters.eu/radiate/) reunește 15 parteneri din cercetarea publică și 4 întreprinderi mici și mijlocii care împărtășesc viziunea de a structura spațiul european de cercetare în domeniul tehnologiei și inovației cu fascicule de ioni. RADIATE își propune să atragă noi cercetători dintr-o varietate de domenii de cercetare, cu scopul de a-i familizriza cu tehnicile bazate pe fascicule de ioni, cu tehnologiile bazate pe fascicule ionice și cu aplicabilitatea acestora în domeniul lor de cercetare. RADIATE oferă o gamă largă de echipamente și facilități pentru cercetarea și dezvoltarea cu fascicule de ioni, incluzând: acceleratoare de ioni, linii de fascicul, camere de iradiere și sisteme de detecție avansate pentru studierea și testarea dispozitivelor și materialelor.
EUSMI – Infrastructura Europeană pentru Materie Moale (www.eusmi-h2020.eu/) este un consorțiu format din facilități europene pentru cercetarea materiei moi, oferind mediului academic și industriei o infrastructură cu acces deschis, ca platformă pentru a susține și extinde cercetarea lor, acoperind caracterizarea, sinteza și modelarea materialelor moi. De asemenea, EUSMI oferă acces la o varietate largă de tehnici de dispersie, microscopie și spectroscopie, precum și la o facilitate de calcul de înaltă performanță pentru simulări numerice pentru modelarea, sinteza și caracterizarea materialelor.
EuroNanoLab (www.euronanolab.eu) este o infrastructură de cercetare distribuită formată din peste 40 de centre academice de nanofabricație de ultimă generație din Europa, având scopul de a accelera cercetarea în domeniul micro- și nanotehnologiei, facilitând transformarea unui peisaj fragmentat al facilităților de nanofabricație într-o bază de cunoștințe integrate care susține excelența științifică și oferă cercetătorilor o cale rapidă către rezultate. EuroNanoLab oferă acces la o gamă variată de instrumente, echipamente și tehnologii pentru cercetarea în domeniul micro- și nanotehnologiei, inclusiv sisteme de litografie cu ultraviolete și nanolitografie cu fascicul de electroni și fascicul de ioni, depunerea și gravarea filmelor subțiri, procesare termică la temperaturi înalte, și tehnici de caracterizare specifice pentru determinarea parametrilor dispozitivelor fabricate. EuroNanoLab acoperă o gamă largă de domenii de cercetare în micro- și nanotehnologie. Acestea includ, dar nu se limitează la: nanoelectronică, medicină, fotonică, senzori, MEMS și NEMS.

Contribuția IMT București
În cadrul proiectului RIANA, IMT București își deschide întreaga infrastructură de cercetare-dezvoltare pentru comunitatea științifică internațională, oferind capabilitățile avansate de micro și nano fabricare de care dispune, de la simularea și modelarea dispozitivelor până la fabricarea și caracterizarea acestora. Participarea în proiectul RIANA oferă, pentru partenerii IMT, oportunități complementare de a accesa seturi de echipamente unice pentru accelerarea activităților de inovare, accesul nerestricționat al mediului industrial fiind esențial pentru succesul pe plan național și european. Trebuie subliniat faptul că acest proiect trebuie considerat drept complementar cu activitățile planificate în cadrul Platformei Naționale pentru Tehnologiile Semiconductorilor (www.imt.ro.pnts), activități care vor fi implementate de către un consorțiu format din 6 organizații publice – INCD pentru Microtehnologie – IMT București; Universitatea Națională de Știință și Tehnologie POLITEHNICA București – UPB; INCD pentru Fizica Materialelor – INCDFM; INCD pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației – INFLPR; INCD pentru Fizică Tehnică, Iași – INCD-IFT; INCD pentru Tehnologii Izotopice și Moleculare – INCDTIM împreună cu 21 de întreprinderi mici si mijlocii, selectate in cadrul unui proces competitiv. PNTS este un proiect prioritar predefinit, care va fi implementat în cadrul Programului „Creștere Inteligentă, Digitalizare și Instrumente Financiare 2021-2027”, Prioritatea 1. Susținerea și promovarea unui sistem de CDI atractiv și competitiv în România, Obiectiv Specific: Dezvoltarea și îmbunătățirea capacităților de cercetare și inovare și adoptarea de tehnologii avansate, in cadrul apelului de proiecte: Sprijin pentru proiecte în domeniul tehnologiilor avansate pentru crearea de hub-uri de inovare și
transfer tehnologic în domenii prioritare, în cadrul Acțiunii 1.2.
IMT București are ca obiectiv principal îmbunătățirea calitativă și cantitativă a serviciilor oferite către comunitatea științifică și IMM-uri inovative prin pregătirea generației următoare de cercetători. În acest context, IMT continuă dezvoltarea relațiilor internaționale cu organizații reputabile în cadrul unor consorții internaționale interdisciplinare. Prin colaborarea cu cei mai importanți actori europeni din domeniu se oferă posibilitatea tinerilor cercetători de a-și dezvolta aptitudinile specifice și de a-și implementa proiectele în cadrul unor programe care oferă accesul deschis și nerestrictiv la echipamente unice și resurse tehnologice de ultimă generație. Este de asemenea o oportunite deosebită pentru studenții masteranzi și doctoranzi din domeniu de a interacționa cu specialiști recunoscuți, interacții care au un impact deosebit asupra integrării cercetării românești în spațiul european și asupra creșterii vizibilității mediului academic național.