Nanotecnología

El concepto de Nanotecnología engloba aquellos campos de la ciencia y la técnica en los que se estudian, se obtienen y/o manipulan de manera controlada materiales, sustancias y dispositivos de muy reducidas dimensiones, en general inferiores a la micra, es decir, a escala nanométrica. A este respecto, existe un gran interés por parte de una completa variedad de ramas del conocimiento científico técnico por la importancia de estas sustancias y materiales nanométricos de cara a sus aplicaciones a la sociedad. Ello no sólo está motivado por el hecho de que se consiguen nuevas e importantes propiedades al disminuir la geometría en muchos materiales.

Así, el ámbito de la Nanotecnología incluye, además de las áreas del saber relacionadas con su origen, tanto de la Física, la Química, la Ingeniería o la Robótica, otros campos en su comienzo más alejados, pero para los que ya hoy en día tiene una gran importancia, como son la Biología, la Medicina o el Medio Ambiente. De esta manera, algunos ejemplos de aplicaciones de las distintas ramas de la nanotecnología son: sistemas de magnetorresistencia gigante para almacenamiento magnético de la información, dispositivos nanoelectrónicos, recubrimientos para mejora de técnicas de imagen, catalizadores nanoestructurados, biosensores y biodetectores, nanosistemas para administración de fármacos, cementos, pinturas especiales, cosméticos y sistemas para purificación y desalinización de agua.

Materiales

Los materiales nuevos de alto contenido en conocimientos, capaces de aportar nuevas funcionalidades y un rendimiento superior, resultarán esenciales a la hora de impulsar la innovación en tecnologías, dispositivos y sistemas, favoreciendo el desarrollo sostenible y la competitividad en sectores tales como el transporte, la energía, la medicina, la electrónica, la fotónica y la construcción. Para consolidar la fortaleza de las posiciones europeas en los mercados de las tecnologías emergentes, que se espera crezcan en uno o dos órdenes de magnitud durante la próxima década, es necesario movilizar a los distintos protagonistas a través de asociaciones de IDT de vanguardia, incluida la investigación de alto riesgo, y a través de la integración de la investigación sobre materiales y las aplicaciones industriales.

Desarrollo de los conocimientos fundamentales: El objetivo es la comprensión de fenómenos biológicos y fisicoquímicos complejos importantes para el control y el procesamiento de materiales inteligentes con ayuda de instrumentos experimentales, teóricas y de modelización. De esta manera se sentarán las bases para la síntesis de estructuras capaces de autoensamblado o complejas mayores con características físicas, químicas o biológicas definidas.

La investigación se centrará en: actividades a largo plazo, transdisciplinarias y de elevado riesgo industrial encaminadas al diseño y desarrollo de estructuras nuevas con características definidas; desarrollo de la ingeniería supramolecular y macromolecular, centrándose en la síntesis, explotación y usos potenciales de moléculas nuevas de elevada complejidad y sus compuestos.

Tecnologías asociadas a la producción, transformación y procesamiento de materiales multifuncionales basados en el conocimiento y de biomateriales: El objetivo es el desarrollo y la producción sostenible de nuevos materiales "inteligentes" con funcionalidades especiales y que permitan la construcción de macroestructuras. Estos nuevos materiales al servicio de aplicaciones multisectoriales deben poseer características que puedan explotarse en circunstancias predeterminadas, así como propiedades internas mejoradas o características de barrera y superficie para obtener un rendimiento superior.

La investigación se centrará en: nuevos materiales; materiales mecanizados y autorreparadores; tecnologías transversales, incluidas la ingeniería y la ciencia de superficies (incluidos los materiales catalíticos).

Soporte de ingeniería para desarrollo de materiales: El objetivo es salvar la distancia que separa la "producción de conocimientos" y el "uso de los conocimientos", superando así los puntos débiles de la industria de la UE en la integración de los materiales y la fabricación. Tal objetivo se conseguirá mediante el desarrollo de nuevos instrumentos que hagan posible la producción de nuevos materiales en un contexto de competitividad sostenible.

La investigación se centrará en: aspectos inherentes a la optimización del diseño de materiales, el procesamiento y los instrumentos; ensayos, validación y paso a dimensiones superiores; incorporación de enfoques sobre el ciclo de vida, la obsolescencia, la biocompatibilidad y el rendimiento ecológico; el apoyo a los materiales para condiciones extremas).

Nuevos procesos

Para implantar nuevos conceptos de producción que sean más flexibles, integrados, seguros y limpios serán necesarios avances decisivos en la organización y en la tecnología al servicio de los nuevos productos, procesos y servicios, que vayan a la par con una disminución de los costes (internos y externos). El objetivo es dotar a los sistemas industriales del futuro de los instrumentos necesarios para la eficiencia del diseño del ciclo de vida, la producción, el uso y la recuperación, así como de los modelos organizativos adecuados y de una mejor gestión de los conocimientos.

Desarrollo de nuevos procesos y sistemas de fabricación flexibles e inteligentes: El objetivo es favorecer la transición de la industria hacia una organización de la producción y los sistemas más basada en el conocimiento y hacia una filosofía de la producción más holística, que tenga en cuenta no sólo al hardware y al software, sino también a las personas y a su manera de aprender y compartir sus conocimientos.

La investigación se centrará en: procesos y sistemas de fabricación innovadores, fiables, inteligentes y rentables y su incorporación a la fábrica del futuro: integración de tecnologías híbridas basadas en nuevos materiales y su procesamiento, microsistemas y automatización incluida la simulación.

El objetivo es contribuir a mejorar la sostenibilidad de los sistemas industriales y a reducir de forma sustancial y mensurable sus repercusiones sobre la salud y el medio ambiente a través de nuevos enfoques industriales, así como la potenciación del rendimiento de los recursos y la reducción del consumo de recursos primarios.

Optimización del ciclo de vida de los sistemas, productos y servicios industriales. Los productos y la producción deben orientarse cada vez en mayor medida hacia el servicio y el ciclo de vida, además de los requisitos de inteligencia, rentabilidad, seguridad y limpieza. Por consiguiente, el reto clave estriba en llegar a nuevos conceptos industriales basados en enfoques relativos al ciclo de vida y a la eficiencia ecológica que permitan la obtención de nuevos productos, la innovación organizativa y la gestión eficiente de la información y su transformación en conocimiento utilizable dentro de la cadena del valor.

Las actividades de investigación realizadas dentro de este campo temático prioritario incluirán investigación exploratoria a la vanguardia del conocimiento sobre cuestiones estrechamente relacionadas con uno o varios de los temas incluidos en él. Se utilizarán dos enfoques complementarios: uno receptivo y abierto, el otro proactivo.