Revista >> Septembrie 2024 [Nr. 266] >> Top Story

La IMT București, viitorul suna bine!

Dr. Mirela Petruta Suchea, responsabil implementare PNRRCF23, in colaborare cu echipa proiectului

26 Septembrie 2024

La IMT București, o echipă internațională condusă de distinsul profesor Emmanouil Koudoumas încearcă să depășească limitele actuale ale științei materialelor prin proiectul: „Dezvoltarea de noi materiale nanocompozite cu conductivitate variabilă pentru ecranare electromagnetică și potențiale utilizări în aplicații electronice și optoelectronice” - PNRRCF23 (PNRR/2022/C9/MCID/I8 CF23/ 14 11 2022 contract 760101/23.05.2023. PNRR, https://pnrrcf23.ro/), finanțat de Uniunea Europeană – UrmătoareaGenerațieUE, prin intermediul Ministerulului Cercetării, Inovării și Digitalizării, în cadrul programului „Dezvoltarea unui program pentru atragerea de resurse umane înalt specializate din străinătate în activități de cercetare, dezvoltare și inovare” în cadrul PNRR-III-C9-2022 – I8 (PNRR/2022/Componenta 9/Investiția 8). Această inițiativă ambițioasă, așa cum este detaliată pe website-ul proiectului (https://en.pnrrcf23.ro/), este o acțiune îndrăzneață de cercetare, dezvoltare și inovare, demonstrând angajamentul țării de a deveni lider în cercetarea și inovarea de ultimă oră.

Cu o carieră impresionantă în domeniul științei materialelor, prof. dr. Emmanuel Koudoumas, un expert internațional recunoscut, a ales să vină în România să își aducă aici contribuția la cercetarea științifică și dezvoltarea de materiale avansate. Experiența și expertiza sa, validate de numeroasele citări și publicații de prestigiu internațional, sunt esențiale pentru atingerea scopurilor ambițioase ale proiectului PNRRCF23, contribuind nu doar la progresul specific al cercetării, ci și la ridicarea nivelului general al științei românești pe scena europeană. Implicarea prof. dr. Emmanuel Koudoumas și alegerea României de către acesta pentru a-și desfășura aici activitatea de cercetare timp de trei ani reflectă atractivitatea crescândă a țării noastre pentru talentele și valorile din cercetarea globală. Cu o carieră marcată de rezultate valoroase pentru cercetarea europeană, cu o experiență academică vastă și un număr mare de proiecte de cercetare coordonate, prof. Koudoumas vine în România să contribuie nu doar la dezvoltarea de noi materiale inovative, ci și la creșterea vizibilității internaționale a cercetării românești.
Dr. Emmanuel Koudoumas este profesor în Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare al Universității Elene Mediteraneene, Heraklion Grecia. Este un cercetător foarte experimentat, activitățile sale de cercetare concentrându-se pe materiale noi și tehnici de diagnosticare. În ceea ce privește materialele, activitățile sale sunt orientate în direcția utilizării unor tehnici simple, cu costuri reduse și ecologice pentru creșterea peliculelor subțiri, straturilor nanostructurate, nanomaterialelor, nanocompozitelor și fabricării de suspensii, pe bază de oxizi metalici puri sau dopați, metale și alotropii de carbon, cu proprietăți adecvate pentru diverse aplicații, cu accent pe acoperiri cu control solar, ecranare electromagnetică, acțiune fotocatalitică/anticolmatantă/antibacteriană, electrozi transparenți, geamuri autocurățatoare, dispozitive optoelectronice, baterii Li-ion, ambalaje alimentare, etc. În ceea ce privește tehnicile de diagnosticare, este implicat în prezent în caracterizarea structurală, morfologică, optică și electrică a materialelor, cu tehnici precum SEM, XRD, Raman, FTIR, UV-Vis etc, precum și utilizarea spectroscopiei bazate pe laser, cum ar fi Laser Induced Breakdown Spectroscopy și Laser Induced Florescence, în identificarea compoziției materialelor. Are un număr mare de publicații în reviste ISI, lucrări de conferințe și capitole de carte, precum și multe participări la conferințe internaționale. De asemenea, pe lângă experiența foarte mare în implementarea activităților de cercetare și în colaborările naționale/internaționale, prof. Koudoumas are o experiență considerabilă în promovarea inovării, transferului de tehnologie, precum și în exploatarea rezultatelor științifice. Full CV (https://drive.google.com/file/d/1K6HhjhR0g9XsuplTy12A1AfBfCpQRoSv/view?usp=share_link)

Provocarea științifică a unui proiect cu potențial revoluționar
Pe măsură ce lumea noastră devine din ce în ce mai conectată, lansarea tehnologiei 5G prezintă noi provocări în domeniul contracarării interferențelor electromagnetice (EMI) cu diverse circuite și dispozitive electronice sensibile. „Fără o ecranare adecvată, telefoanele noastre nou-nouțe sau alte echipamente electronice ar putea să nu funcționeze la parametri optimi”, explică profesorul Koudoumas, coordonatorul proiectului PNRRCF23. Frecvențele mai mari utilizate în rețelele 5G fac dispozitivele electronice mai susceptibile la interferențe, necesitând soluții inovatoare pentru ecranarea acestora împotriva EMI. Echipa de cercetători de la IMT București abordează direct această provocare prin dezvoltarea de materiale nanocompozite cu conductivitate variabilă. „Lucrăm cu oxizi de metal dopați cu pământuri rare combinați cu grafenă”, dezvăluie profesorul Koudoumas. „Această combinație unică ne permite să creăm materiale care pot fi izolatoare la frecvențe mici, dar care pot deveni conductoare la frecvențe înalte, exact acolo unde avem nevoie de efectul de ecranare”. Această abordare ar putea revoluționa ecranarea EMI în diverse industrii, de la telecomunicații la dispozitive medicale, electronice, auto și chiar tehnologia aerospațială.

Construirea unei comunități științifice
În timp ce obiectivele științifice ale proiectului sunt, fără îndoială, foarte ambițioase, ceea ce diferențiază această inițiativă este accentul egal pe construirea unei comunități științifice vibrante. „Nu facem doar cercetări aici.”, subliniază profesorul Koudoumas. „Clădim o comunitate de oameni de știință și inovatori. Echipa noastră include atât cercetători cu experiență, cât și tineri talentați care reprezintă viitorul acestui domeniu”. Echipa de proiect cuprinde până acum 34 de membri, incluzând 14 cercetători seniori, 2 cercetători postdoctorali, 4 doctoranzi și personal tehnic. Această diversitate creează un mediu bogat pentru transferul de cunoștințe și dezvoltarea abilităților. Dr. Petronela Pascariu, cercetător senior, expert în electrofilare, explică abordarea holistică a echipei: „În timp ce dezvoltăm materiale nanocompozite inovatoare pentru ecranarea EMI, suntem în egală măsură concentrați pe dezvoltarea membrilor echipei noastre. Fiecare experiment, fiecare analiză este o provocare care trebuie abordată cu prudență și responsabilitate pentru că ne confruntam cu multe elemente de noutate, rezultate fără precedent în literatura de specialitate. Pentru noi, fiecare zi este o oportunitate de învățare, aprofundare și creștere a calității noastre profesionale.”

Cultivarea tinerelor talente
Proiectul pune un accent puternic pe educarea tinerilor oameni de știință. Sunt organizate în mod regulat seminare pe teme precum „Cum să citiți și să scrieți un articol științific” sau „ABC-ul inovației”. Aceste sesiuni oferă posibilitatea dezvoltării unor abilități esențiale pentru oamenii de știință în devenire, pregătindu-i pentru cariere de succes atât în mediul academic, cât și în industrie.
Postdoctorandul Dumitru Manica, care a fost și doctorand pentru 6 luni în proiect și al cărui rol include cercetare științifică legată de fabricarea materialelor prin electrofilare și alte metode fizice, ne împărtășește experiență sa: „Mentoratul aici este de neegalat. Nu învăț doar despre știința materialelor; învăț cum să fiu cercetător, cum să fiu capabil de inovare și să contribui la dezvoltarea comunității științifice. Cercetătorii seniori sunt întotdeauna disponibili să ne ghideze, să ne provoace și să ne inspire.” Andreea Popescu și Marina Manica, doctorande în cadrul proiectului, sunt ambele de acord: „Aici am învățat și lucrat cu spor timp de 10 luni, mai mult decât în toți anii de muncă la doctorat petrecuți în mediul academic. Ne apropiem deja de finalizarea tezelor noastre de doctorat și sperăm să le și susținem până la sfârșitul acestui an și am dori să revenim în proiect în viitor, pentru a ne continua dezvoltarea profesională în calitate de postdoctorande.” Florian Pistrițu și Marius Stoian, foști doctoranzi pentru stagii de câte 6 luni în proiect, confirmă: „Această experiență practică este de neprețuit pentru dezvoltarea noastră profesională și ne-a ajutat să finalizăm cu succes partea experimentală a tezelor noastre doctorale într-un timp neașteptat de scurt!” De asemenea, proiectul sprijină tinerii cercetători în prezentarea la conferințe internaționale și în redactarea propunerilor de proiecte de cercetare. Dr. Roxana Marinescu, fostă postdoctorandă pentru 6 luni în proiect, ne mărturisește: „Am fost tratată ca un egal și m-am simțit obligată să mă ridic în timp foarte scurt la nivelul așteptărilor, așa că am învățat foarte multe, foarte repede. Mentoratul colegilor din PNRRCF23 m-a ajutat foarte mult și am reușit chiar să scriu și să depun prima mea aplicație în calitate de coordonator de proiect PED în apelul național din primăvară! Deși stagiul meu postdoctoral s-a încheiat, continui colaborarea cu proiectul și mi-aș dori să revin pentru încă un stagiu în viitor”.

Pregătirea profesională la cele mai înalte standarde a tinerilor doctoranzi și postdoctoranzi în cadrul unui astfel de proiect, sub îndrumarea unui expert internațional coordonator al unei echipe de profesioniști de marcă în România, contribuie activ la consacrarea României drept Hub pentru talente științifice emergente de excelență.

Transparență și împărtășirea cunoștințelor
Angajamentul proiectului față de transparență și schimbul de cunoștințe este evident pe website-ul său cuprinzător. Acesta oferă informații detaliate despre obiectivele proiectului, structura echipei și activitățile în desfășurare. Această abordare deschisă nu numai că ține comunitatea științifică informată, dar îi inspiră și pe tineri să ia în considerare dezvoltarea de cariere în cercetare. „Prin crearea acestui ecosistem colaborativ”, adaugă profesorul Koudoumas, „ne asigurăm că impactul proiectului nostru se extinde cu mult dincolo de termenul său de trei ani. Punem bazele viitorului României drept centru de excelență științifică”.

Obiective științifice și impact
Obiectivele științifice ale proiectului sunt ambițioase și cu mai multe fațete. Echipa își propune să se ocupe de:
1. Determinarea compoziției optime și procedurilor de sinteză pentru nanocompozite cu proprietățile dorite de conductivitate și de ecranare EMI.
2. Înțelegerea și controlul mecanismelor responsabile pentru funcționalitățile unice ale materialelor dezvoltate.
3. Explorarea unor noi, potențialele aplicații în domeniul dispozitivelor electronice și optoelectronice.
Dr. Octavian Narcis Ionescu, - cercetător senior, expert în electronică și automatică - coordonator de activități de cercetare experimentală legate de proprietățile electrice, electronice și de ecranare a EMI, explică: „Nu doar creăm materiale noi. Aprofundăm și înțelegerea modului în care funcționează la un nivel fundamental. Aceste cunoștințe sunt cruciale pentru optimizarea lor, performanță și explorarea de noi aplicații.”
Proiectul își propune să publice cel puțin 6 lucrări de cercetare de mare impact, cu un minim de 3 în top 25% Q1 jurnale în domeniul științific al proiectului. De asemenea, intenționează să depună cel puțin o cerere de brevet, care ar putea duce la dezvoltarea de noi produse și tehnologii. „Fiecare publicație, fiecare cerere de brevet, nu este doar o realizare științifică”, spune dr. Oana Tatiana Nedelcu, cercetătorul care coordonează studiile teoretice. „Este și o piatră de temelie în cariera unui om de știință tânăr, o oportunitate pentru el de a se integra în comunitatea științifică globală și de a avea un impact real”.

Impactul economic și social
Impactul potențial al acestei cercetări se extinde cu mult dincolo de comunitatea științifică. După cum subliniază dr. Adrian Dinescu, director general IMT București, „Această cercetare ar putea poziționa România în fruntea unei piețe în creștere rapidă. Cererea de soluții avansate menite să adreseze problemele legate de EMI va crește pe măsură ce tehnologia 5G devine mai răspândită”. Dezvoltarea unor materiale eficiente de ecranare a EMI ar putea avea implicații semnificative și pentru sănătatea publică, abordând preocupările legate de expunerea crescută la radiațiile electromagnetice în era 5G. Mai mult, concentrarea proiectului pe utilizarea de tehnici simple, cu costuri reduse și ecologice pentru sinteza materialelor se aliniază cu obiectivele globale de sustenabilitate.

Privind spre viitor
„Pe măsură ce acest proiect ambițios prinde avânt, toate privirile vor fi îndreptate spre România”, spune dr. Cristina Pachiu, responsabilul financiar al proiectului și cercetător senior implicat în caracterizarea materialelor cu ajutorul Spectroscopiei Raman. „Nanocompozitele inovatoare dezvoltate la IMT București ar putea fi scutul invizibil care ne va permite ca viața noastră digitală să funcționeze fără probleme în era 5G”, completează dr. Cosmin Romanițan, cercetător senior responsabil de caracterizarea structurală cu ajutorul Difracției de raze X. „Dar, poate și mai important, proiectul va forma și cultiva o comunitate de cercetători calificați și inovatori care vor continua să conducă progresul științific în România și nu numai”, adaugă dr. Titus Sandu, cercetător senior teoretician implicat în simularea proprietăților fizice ale materialelor dezvoltate în proiect. Website-ul proiectului va continua să servească drept centru de documentare și informare continuă pentru comunitatea științifică prin actualizări, promovând transparența și colaborarea. Este o fereastră către o comunitate științifică dinamică care nu doar dezvoltă materiale inovatoare, ci și modelează viitorul cercetării în România. În cursa către un viitor pe deplin compatibil 5G, România se poziționează nu doar ca participant, ci și ca lider. Prin proiecte de genul acesta, devine un teren favorabil pentru talentul științific, abordând provocările tehnologice globale, construind în același timp o comunitate de cercetare puternică, colaborativă. Scuturile împotriva EMI dezvoltate la București ar putea să ne protejeze în curând viața digitală, dar adevărata moștenire a acestui proiect ar putea fi comunitatea de inovatori pe care o cultivă – un scut uman gata sa răspundă provocărilor științifice viitoare, gata să propulseze România în prim-planul inovației globale.

Un proiect aliniat obiectivelor strategice ale PNRR și UE
În România, Planul Național de Redresare și Reziliență (PNRR) subliniază necesitatea dezvoltării unor capacități avansate de cercetare destinate să susțină inovația și competitivitatea economică. Componenta 9, Inițiativa 8 din PNRR este concepută pentru a atrage resurse umane înalt specializate din străinătate în activități de cercetare, dezvoltare și inovare. Acest program se aliniază cu obiectivele mai largi ale Uniunii Europene de a consolida baza de talente și de a promova excelența în cercetare, cu scopul de a stimula competitivitatea și inovația în statele membre. Proiectul PNRRCF23 (PNRR/2022/C9/MCID/I8 CF23/ 14 11 2022 contract 760101/23.05.2023, https://pnrrcf23.ro/), finanțat de Uniunea Europeană – UrmătoareaGenerațieUE prin intermediul Ministerului Cercetării, Inovării și Digitalizării în cadrul programului „Dezvoltarea unui program pentru atragerea de resurse umane înalt specializate din străinătate în activități de cercetare, dezvoltare și inovare” în cadrul PNRR-III-C9-2022 – I8 (PNRR/2022/Componenta 9/Investiția 8), se aliniază perfect cu aceste obiective, deoarece este un proiect care ar putea revoluționa lumea tehnologiei 5G și, în același timp, va contribui și la dezvoltarea următoarei generații de talente științifice a României. Prin aceasta, proiectul contribuie la poziționarea României drept unul dintre liderii din domeniul cercetării materialelor avansate și în domenii tehnologice critice. Acest proiect își propune obținerea de noi nanomateriale nanocompozite (NC) pe bază de oxizi metalici dopați cu pământuri rare și grafenă cu conductivitate variabilă, potrivite ecranării radiației electromagnetice cu frecvențe în domeniul spectral >5GHz și integrării în componente electronice și optoelectronice. Cercetările includ sinteza, caracterizarea și optimizarea formulărilor pe bază de modele computaționale/matematice ale proprietăților efective de material. Rezultatele proiectului vor promova știința de calitate ridicată și vor avea un caracter puternic inovativ în domeniul tehnologiei materialelor și comunicațiilor fără fir. De asemenea, pot conduce la crearea de noi produse cu cost redus pentru protecție la radiația electromagnetică, precum și de noi componente electronice și optoelectronice. Astfel, această inițiativă abordează un subiect științific de mare actualitate și importanță, cu implicații directe și semnificative în plan științific, tehnologic, socio-economic, de mediu și sănătate. Mai multe detalii pot fi accesate pe website-ul proiectului https://pnrrcf23.ropnrrcf23.ro.
La nivel european, proiectul se aliniază cu obiectivele strategice ale Uniunii Europene de a stimula inovația în domeniul tehnologiilor emergente, în special în cadrul programelor Horizon Europe și în planurile de acțiune privind tranziția digitală și ecologică. Materialele avansate, în special cele cu aplicabilitate în protecția electromagnetică și în tehnologiile de comunicații, sunt domenii prioritare în cadrul acestor programe, deoarece asigură dezvoltarea unei infrastructuri digitale reziliente și eficiente. Proiectul PNRRCF23 este relevant și în contextul preocupărilor europene legate de securitatea și autonomia tehnologică. Dezvoltarea unor materiale capabile să permită ecranarea eficientă a radiațiilor electromagnetice în frecvențele utilizate de tehnologiile 5G este crucială pentru protejarea infrastructurilor critice și pentru asigurarea conformității cu reglementările europene privind sănătatea publică și protecția mediului. La nivel european, cercetarea în domeniul materialelor avansate și nanotehnologiilor este considerată esențială pentru menținerea competitivității globale a industriei europene. În cadrul programelor europene, cum ar fi Horizon Europe, dezvoltarea de soluții inovative pentru protecția electromagnetică și telecomunicații avansate este puternic susținută. Proiectul PNRRCF23, prin obiectivele sale de dezvoltare, caracterizare și integrare în diferite aplicații ale oxizilor de metal (MO) dopați cu pământuri rare (RE) și grafenă (G) - RE-G-MO-NCs, contribuie la aceste priorități, oferind soluții care pot fi ulterior implementate în sisteme tehnologice critice la nivel european. Înțelegerea mecanismelor de funcționare a acestor nanocompozite și optimizarea lor pentru aplicații specifice sunt aspecte de frontieră ale cercetării, cu potențialul de a avansa cunoașterea și aplicabilitatea materialelor avansate în toată Europa.