Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013

Investește în oameni!

Elaborarea și Implementarea Programelor de Masterat în Domeniul Micro și Nanomaterialelor - ID 58146

Micro si nanomaterialele reprezinta un domeniu de varf al cercetarii stiintifice mai ales prin prisma aplicatiilor in domenii emergente pe care le ofera.

ACTUALITATI SI PERSPECTIVE IN DOMENIUL MICRO SI NANOMATERIALELOR

Domeniul nanomaterialelor a cunoscut o dezvoltare rapidă în ultimii ani mai ales în următoarele 3 direcţii:Integrarea materialelor organice şi biologice cu materiale polimerice şi anorganice nanostructurate (domeniul bionanomaterialelor)Incorporarea componentelor nanostructurate în materiale pentru a creşte funcţionalitatea (domeniul nanocompozitelor)Utilizarea proceselor de tip “top-down” (ex. Litografierea) şi “bottom-up” (ex. Auto-organizarea) uneori chiar în combinaţie pentru a produce noi nanostructuri (domeniul nanostructurilor funcţionale)

DOMENIUL NANOMATERIALELOR

Bionanomaterialele se află la intersecţia dintre nanomateriale care introduc efectul de scală pentru a influenţa funcţiunile materialului şi biomateriale care introduc biologia în funcţiunile materialelor la varii scale. Acest domeniu incorporează concepte, metode, materii prime şi instrumente din nanoştiinţe şi nanotehnologii ca şi din biologie şi bioinginerie pentru a dezvolta noi materiale funcţionale la nanoscală. Aceste materiale sunt dezvoltate uneori printro abordare biomimetică în special în cazul materialelor cu funcţiuni biologice cum ar fi încapsulările pentru sisteme cu eliberare controlată a medicamentelor. Abordarea biomimetică este de asemenea utilizată pentru dezvoltarea de aplicaţii non-biologice cum ar fi de exemplu materialele electronice sau optoelectronice sau chiar catalizatorii.

BIONANOMATERIALE

Rute de sinteză a nanomaterialelorMetode de caracterizare la nanoscalăNanomateriale pentru stocarea hidrogenuluiNanoparticule pentru aplicaţii biomedicaleNanomedicinăNanobiosenzoriNanoacopeririNanostructuri carboniceNanocompoziteMateriale nanostructurate pentru nanoelectronică şi fotonicăFilme subţiri nanostructurateNanodispozitiveNanomateriale pentru catalizăModelarea la nivel de nanoscală

CERCETARE IN NANOMATERIALE

Nanostructuri pasive (produse de generatia 1): 2000÷2005. Ex: acoperiri, nanoparticule, metale nanostructurate, polimeri, ceramice nanostructurate.Nanostructuri active (produse de generatia 2): 2005÷2010. Ex: tranzistori 3D, medicamente tintite, structuri adaptive, etc.Nanosisteme: 2010→Ex: asamblari ghidate, retele 3D si noi arhitecturi moleculare, robotica, etc.Nanosisteme moleculare: 2015÷2020Ex: dispozitive moleculare, design atomic.

La orizontul anului 2020 se estimeaza ca se va ajunge la Convergenta Tehnologiilor: Nano-Bio-Info la nanoscala; Tehnologii cognitive; Sisteme complexe extinse.

ETAPE IN DEZVOLTAREA NANOMATERIALELOR

RATE DE CRESTERE IN DOMENIUL NANOMATERIALELOR

global oameni articole brevete piata Fond.cercetare

2000 60.000 18085 1197 30 B $ 1,2 B $

2008 400.000 65000 12776 200 B $ 14 B $

2015 2.000.000 1000 B $

2020 6.000.000 3000 B #

In perioada 2000-2010 au fost realizate descoperiri stiintifice remarcabile cum ar fi intelegerea mai buna a structuriilor vii foarte mici, functionarea si functiunile materiei la nanoscala, etc. Astfel au aparut noi domenii ale stiintei si ingineriei cum ar fi: spintronica, plasmonica, metamateriale, nanotuburi de carbon, design molecular, nanobiomedicina, etc. Totodata au fost realizate descoperiri tehnologice importante in domenii cum ar fi: materiale avansate, biomedicina, cataliza, electronica si produse farmaceutice, filtrarea apei, agricultura si paduri, etc.

DESCOPERIRI STIINTIFICE

catalizatori;tranzistori si dispozitive de memorare;aplicatii structurale (acoperiri, materiale dure, etc.);aplicatii biomedicale (detectie, implante, etc.);tratarea cancerului si boli cronice;stocarea energiei;filtrarea apei;video display;litografie optica.

2010 – PRODUSE

1) design molecular pentru autoasamblare;Ex: biomateriale pentru reparatii in organismul uman: nervi, tesuturi, rani.2) noi nanomasini, arhitecturi DNA- robotice;3) design molecular pentru obtinerea peretilor porosi;4) procese de auto-asamblare pentru celule artificiale;5) bloc-copolimeri pentru structuri 3D pe suprafete.

2010 – 2015

La orizontul anului 2020 tehnologiile convergente vor duce la aparitia de noi domenii transdisciplinare: Stiinta informatiei cuantice (IT; Fizica nano si subatomica; Abordarea sistemelor pentru procese dinamice/ probe balistice, etc)Eco – bio – complexitate (Bio; Nano; Abordarea sistemelor pentru intelegerea modului in care modelele macroscopice ecologice sunt mentinute pe baza mecanismelor moleculare; interfata intre ecologie si economie; dinamica epidemiologica)Inginerie neuromorfica (Nano, Bio, IT, neurostiinte)Sisteme biologice sintetice (IT, NT, Bio, etc)

2020