Katalánský institut pro nanovědy a nanotechnologie (ICN2) - Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)

Logo ICN2
Založeno2013
Oblast výzkumu
Nanověda a nanotechnologie
ŘeditelProf. Pablo Ordejón
Personál210
UmístěníBarcelona, Španělsko
webová stránkahttps://icn2.cat/en/

The Katalánský institut pro nanovědy a nanotechnologie (ICN2) je nadace umístěná v areálu univerzity Autonomní univerzita v Barceloně (UAB), jehož posláním je podporovat interdisciplinární výzkum v nanovědy a nanotechnologie. Kromě výzkumných aktivit poskytuje ICN2 školení pro výzkumné pracovníky, vzdělávací programy a služby pro průmysl a vědeckou komunitu.

ICN2 je součástí organizace katalánské vlády pro výzkumná střediska (CERCA) [1] jehož cílem je povzbudit a maximalizovat synergie a strategickou spolupráci mezi výzkumnými středisky v Katalánsko. Institut je také zakládajícím členem Barcelonského institutu vědy a technologie, který byl založen ve spolupráci s pěti dalšími výzkumnými středisky v Katalánsku za účelem dosažení větší mezinárodní konkurenceschopnosti podporou multidisciplinární vědecké spolupráce v oblasti genomové regulace, chemického výzkumu, nanověd a nanotechnologií , fotonické vědy, fyzika vysokých energií a biomedicína.[2]

Dějiny

ICN2 byla původně založena jako Katalánský institut nanotechnologií (ICN) v roce 2003 z iniciativy katalánské vlády a UAB s cílem přilákat mezinárodní výzkumné talenty k vytvoření světově proslulého centra pro nanovědu a nanotechnologický výzkum. Španělská rada pro výzkum (CSIC) projevila zájem účastnit se provádění smíšeného centra, které by zahrnovalo ICN a CSIC. Po rozhovorech mezi těmito institucemi se dohodly na oficiální spolupráci a podepsaly v roce 2006 memorandum o porozumění. V důsledku této dohody vzniklo Centrum pro výzkum nanověd a nanotechnologií (CIN2), centrum spolurežírovali Jordi Pascual (ICN) a Albert Figueras (CSIC).

K úplné integraci dvou základních částí tohoto centra došlo v roce 2011, kdy se zástupci CSIC připojili ke správní radě ICN, a poté v roce 2013, kdy ICN změnila svůj název na Katalánský institut pro nanovědy a nanotechnologie (ICN2). Kromě výzkumu, řízení a finančních synergií bylo důležitým výsledkem této dohody výstavba nové budovy v areálu UAB obsahující nejmodernější vybavení a účelová výzkumná zařízení. Budova byla slavnostně otevřena v roce 2014 a v současné době pojme většinu zaměstnanců ICN2. To zahrnuje 280 lidí, z toho asi 170 výzkumných pracovníků a techniků, 70 dočasných externích návštěvníků a přibližně 40 administrativních pracovníků.

Výzkum

Výzkum na ICN2 provádějí následující multidisciplinární výzkumné skupiny:

Výzkumná skupinaHlavní linie výzkumuVůdce skupiny
Pokročilý Elektronová nanoskopiePokročilé techniky a související spektroskopie (EELS, EDX a CL) pro nanotechnologie a věda o materiálech.Jordi Arbiol (ICREA)
Pokročilé elektronické materiály a zařízeníZákladní elektronické a elektrochemické jevy nových materiálů, jako je grafen a další 2D. Příprava (CVD) vysoce kvalitních filmů z 2D materiálů.Jose Antonio Garrido (ICREA)
Atomová manipulace a spektroskopieHybridní rozhraní pro spintroniku včetně metalorganických sítí na kovech a topologických izolátorů. Nanostruktury na bázi grafenu.Aitor Mugarza (ICREA)
Anorganické nanočásticeSyntetické strategie pro výrobu komplexních nanočástic. Funkcionalizace se specifickými relevantními (bio) molekulami. Studium jejich fyzikálně-chemických a základních vlastností.Víctor F. Puntes (ICREA)
Magnetické nanostrukturyVýměnná vazba v bimagnetických jádrech / pláštích nanočástic a nanostruktur. Magnetoplasmonické účinky. Nové nástroje magnetické a strukturní charakterizace pro nanočástice.Josep Nogués (ICREA)
Nanobioelektronika a biosenzoryInovativní technologie snímání. Vývoj nových nanostrukturovaných, nanokanálových flexibilních platforem založených na technologiích nanoimprinting a ink-jet printing.Arben Merkoçi (ICREA)
Nanobiosenzory a bioanalytické aplikacePlasmonické a nanoplasmonické biosenzory. Křemíkové fotonické biosenzory. Nanomechanické biosenzory. Bioanalytické aplikace.Laura M. Lechuga
NanomedicínaKlinický překlad bioelektronických a mikrofluidních zařízení. Nanomateriály jako vektorové systémy pro terapeutické a diagnostické aplikace. Vývoj grafenu a 2D materiálů v medicíně.Kostas Kostarelos
Nanostrukturované funkční materiályBudoucí a vznikající technologie. Biomateriály. Udržitelnost.Daniel Ruiz-Molina
Nanostrukturované materiály pro fotovoltaickou energiiOrganické, hybridní, barvivo senzibilizované, halogenidové perovskitové a celooxidové solární články: syntéza a charakterizace materiálů a kompletní výroba zařízení. Syntéza oxidů kovů.Mónica Lira-Cantú
Nové energeticky orientované materiályHybridní elektrodové materiály pro superkondenzátory a hybridní zařízení pro ukládání energie. Katodové materiály s fraktální zrnitostí pro Li-ion baterie založené na LiFePO4. Nanofluidy.Pedro Gómez-Romero
Oxidová nanofyzikaFlexoelektřina a piezoelektřina. Základy a zařízení. Elektronické a elektromechanické vlastnosti oxidových tenkých vrstev. Nástěnná nanoelektronika. Feroelektrika, multiferroika, přechody kov-izolátor.Gustau Catalán (ICREA)
Fononické a fotonické nanostrukturyNanofononika a nanofotonika. Nanofabrikace. Nanometrologie. Nanostruktury na bázi oxidu.Clivia M. Sotomayor Torres (ICREA)
Fyzika a inženýrství nanozařízeníNové struktury nanozařízení a metody nanofabrikace. Fyzikální vlastnosti materiálů v nanoměřítku a jejich technologická relevance. Otočný a tepelný transport.Sergio Valenzuela (ICREA)
Supramolekulární nanochemie a materiályNanoporézní kovově-organické rámce a související nanočástice. Technologie mikro a nanopouzdření směrem k designu nových multifunkčních nanonosičů.Daniel Maspoch (ICREA)
Teoretická a výpočetní nanovědaKvantové transportní jevy v grafenu. Dynamika točení v Dirac Matter. Tepelné vlastnosti a termoelektřina. Prediktivní modelování a vícenásobná numerická simulace.Stephan Roche (ICREA)
Teorie a simulaceVývoj teoretických metod, numerických algoritmů a simulačních nástrojů. Kódy SIESTA & TRANSIESTA. První principy simulací v nanoměřítku. Nové fyzikální vlastnosti ve 2D materiálech.Pablo Ordejón
Ultrarychlá dynamika v nanoměřítkových systémechUltrarychlé jevy na dvourozměrných vrstvených materiálech a hybridních Van der Waalsových heterostrukturách. Řízení tepla, termoelektrika, fotodetekce a kvantové technologie.Klaas-Jan Tielrooij

Podpora vědeckotechnického výzkumu

ICN2 má divizi podpory výzkumu, která poskytuje sdílený přístup ke specializovanému vybavení, službám a odborným znalostem. Skládá se ze tří jednotek podpory výzkumu a sady technických zařízení provozovaných specializovanými techniky. Kromě poskytování odborných znalostí a služeb výzkumným pracovníkům vyvíjejí jednotky nová experimentální zařízení, nastavení a techniky.

JednotkaPoskytuje pomoc a podporu v:Vedoucí jednotky
InstrumentaceAplikovaná fyzika, přesné přístrojové vybavení, mikroinženýrství, nanotechnologie, vědecké výpočty a 3D design přesných zařízení.Gustavo Ceballos
Elektronová mikroskopieVyužití technik elektronové mikroskopie pro výzkum a aplikace v oblasti nanověd a nanotechnologií.Belén Ballesteros
Růst nanomateriálůStrukturální charakterizace (ultra) tenkých vrstev, zejména rentgenovou difrakcí.José Santiso

Základní výzkumná zařízení představují skupinu specializovaného vybavení a jsou ještě více zaměřena na služby než jednotky.

ZařízeníPoskytuje pomoc a podporu v:
Nanofabrikační zařízeníNávrh a vývoj metod a technik nanofabrikace, včetně litografie, leptání, nanášení tenkých vrstev, charakterizace a balení.
Mechanická dílnaNejmodernější zařízení nabízející širokou škálu zakázkových obráběcích služeb pro návrh a výrobu zařízení a komponent.
Zařízení pro fotoemisní spektroskopii (XPS a UPS)Elektronická a chemická charakterizace povrchu široké škály materiálů.
Zařízení pro molekulární spektroskopii a optickou mikroskopiiNejmodernější zařízení pro fyzikálně-chemickou a strukturní charakterizaci materiálů v makro a nano měřítku.
Zařízení pro rentgenovou difrakciXRD analýza nanoprášků a tenkých vrstev.
Zařízení BiolabČinnosti zahrnující živé organismy, potenciálně infekční materiál (krev, tkáně…) a další biologický materiál (bílkoviny, nukleové kyseliny…).

Výzkumná školení

ICN2 organizuje vzdělávací programy pro výzkumné pracovníky v oblasti nanotechnologií, včetně studentských, doktorských a postdoktorských pozic. Poskytuje také vlastní školení pro techniky, pracovníky výzkumu a vývoje a administrativní pracovníky. ICN2 je zaměstnavatel rovných příležitostí zavázaný k rozmanitosti a začlenění osob se zdravotním postižením.

Přenos znalostí a technologií

ICN2 podporuje využívání svých výsledků výzkumu a zařízení a ve spolupráci s místními a mezinárodními společnostmi usnadňuje zavádění nanotechnologií. Podstatná část vyšetřovacích činností vyvíjených na ICN2 je zaměřena na generování příslušných nanotechnologických patentů a licenčních příležitostí. Institut je také zapojen do spinoff společností a poskytuje řadu zařízení a služeb na podporu výzkumu a inovací prováděných svými partnery.

Organizace a vedení

ICN2 vede její ředitel prof. Pablo Ordejón, který odpovídá správní radě složené ze zástupců katalánské vlády, španělské rady pro výzkum (CSIC) a Autonomous University of Barcelona (UAB). Výzkum vede 18 skupin vedoucí, kteří koordinují a řídí činnosti multidisciplinárního výzkumného týmu s podporou specializovaných laboratorních techniků, techniků a 8 správních a servisních oddělení vedených Lluísem Bellafontem. Strategické výzkumné programy ICN2 jsou kontrolovány a hodnoceny nezávislou vědeckou poradní radou ) složená z mezinárodních vědců se zkušenostmi v oblasti nanověd a nanotechnologií z veřejného a soukromého sektoru.

Ocenění

V roce 2014 byla ICN2 akreditována španělským ministerstvem hospodářství a konkurenceschopnosti jako „Centrum excelence Severo Ochoa“[3] na období 2014–2018 jako uznání mezinárodního vědeckého dopadu ICN2, potenciálu přilákat mezinárodní talenty a jeho příspěvku k přenosu a šíření znalostí do společnosti. Cena byla obnovena v roce 2018 na období 2018–2022.

Dosah

Vzdělávání pro školy. ICN2 se účastní vzdělávacích programů určených ke zvýšení porozumění nanovědám a sociální a vědecké úloze ICN2. Je třeba zdůraznit jeho roli v programu NanoEduca, který je prováděn společně s EU University of Barcelona, Autonomní univerzita v Barceloně a CESIRE (vzdělávací výzkumné středisko vlády Katalánska). Program zahrnuje interaktivní výukové soupravy pro experimenty související s nanovědy a byl oceněn Národní cenou za vědeckou komunikaci za rok 2018.[4]

Vzdělávání v komunitě. V rámci své mise na podporu a usnadnění zavádění nanotechnologií v průmyslu pořádá ICN2 semináře a workshopy, na nichž se setkávají vědci, inženýři, technici, podnikatelé a tvůrci politik. ICN2 také rozšiřuje své výsledky výzkumu v médiích a poskytuje veřejná fóra pro diskuse o nanotechnologiích a práci ICN2.

Vědecký výstup

V průběhu roku 2018 vytvořili vědci ICN2 172 indexovaných publikací s průměrným nárazovým faktorem 8,86. Konkrétně bylo 136 z těchto článků publikováno v časopisech prvního kvartilu, zatímco 77 se objevilo v časopisech first-decil.[5]

Reference