Kataloński Instytut Nanonauki i Nanotechnologii (ICN2)

Przyjęty	2013
Dziedzina badań	Nanonauka i nanotechnologia
Dyrektor	prof. Pablo Ordejón
Personel	210
Lokalizacja	Barcelona , ​​Hiszpania

Kataloński Instytut Nanonauki i Nanotechnologii (ICN2) jest fundacją zlokalizowaną na kampusie Autonomicznego Uniwersytetu w Barcelonie (UAB), której misją jest promowanie interdyscyplinarnych badań w dziedzinie nanonauki i nanotechnologii . Oprócz działalności badawczej, ICN2 zapewnia szkolenia dla naukowców, programy edukacyjne i usługi dla przemysłu i społeczności naukowej.

ICN2 jest częścią organizacji katalońskiego rządu ds. ośrodków badawczych (CERCA), której celem jest wspieranie i maksymalizacja synergii i strategicznej współpracy między ośrodkami badawczymi w Katalonii . Instytut jest także członkiem-założycielem Barcelońskiego Instytutu Nauki i Technologii, który powstał we współpracy z pięcioma innymi ośrodkami badawczymi w Katalonii w celu osiągnięcia większej międzynarodowej konkurencyjności poprzez promowanie multidyscyplinarnej współpracy naukowej w dziedzinie regulacji genomu, badań chemicznych, nanonauki i nanotechnologii , fotoniki, fizyki wysokich energii i biomedycyny.

Historia

ICN2 został początkowo utworzony jako Kataloński Instytut Nanotechnologii (ICN) w 2003 r. z inicjatywy rządu katalońskiego i UAB w celu przyciągnięcia międzynarodowych talentów badawczych w celu stworzenia światowej sławy centrum badań w dziedzinie nanonauki i nanotechnologii. Hiszpańska Rada ds. Badań Naukowych (CSIC) wykazała zainteresowanie udziałem we wdrażaniu ośrodka mieszanego, w skład którego wchodziłyby ICN i CSIC. Po rozmowach między tymi instytucjami zgodziły się one na oficjalne ugruntowanie współpracy iw 2006 roku podpisały w tej sprawie memorandum. W wyniku tej umowy powstało Centrum Badań w Nanonauce i Nanotechnologii (CIN2), centrum współkierowane przez Jordiego Pascuala (ICN) i Alberta Figuerasa (CSIC).

Pełna integracja dwóch części składowych tego centrum nastąpiła w 2011 r., kiedy przedstawiciele CSIC dołączyli do rady powierniczej ICN, a następnie w 2013 r., kiedy ICN zmieniła nazwę na Kataloński Instytut Nanonauki i Nanotechnologii (ICN2). Oprócz synergii badawczych, zarządczych i finansowych, ważnym rezultatem tej umowy była budowa nowego budynku na kampusie UAB, w którym znajdują się specjalnie wybudowane obiekty badawcze. Budynek został otwarty w 2014 roku i obecnie mieści większość personelu ICN2. Obejmuje to 280 osób, w tym około 170 naukowców i techników, 70 tymczasowych gości zewnętrznych i około 40 pracowników administracyjnych.

Badania

Badania w ICN2 prowadzone są przez multidyscyplinarne grupy badawcze:

Grupa poszukiwawcza	Główne kierunki badawcze	Lider grupy
Zaawansowana nanoskopia elektronowa	Zaawansowane techniki i pokrewne spektroskopie (EELS, EDX i CL) dla nanotechnologii i materiałoznawstwa .	Jordi Arbiol (ICREA)
Zaawansowane materiały i urządzenia elektroniczne	Podstawowe zjawiska elektroniczne i elektrochemiczne nowych materiałów, takich jak grafen i inne 2D. Przygotowanie (CVD) wysokiej jakości filmów z materiałów 2D.	José Antonio Garrido (ICREA)
Manipulacja atomowa i spektroskopia	Hybrydowe interfejsy dla spintroniki, w tym sieci metaloorganiczne na metalach i izolatorach topologicznych. Nanostruktury na bazie grafenu.	Aitor Mugarza (ICREA)
Nanocząsteczki nieorganiczne	Syntetyczne strategie wytwarzania złożonych nanocząstek. Funkcjonalizacja za pomocą określonych odpowiednich (bio)cząsteczek. Badanie ich właściwości fizykochemicznych i podstawowych.	Víctor F. Puntes (ICREA)
Nanostruktury magnetyczne	Sprzężenie wymienne w nanocząstkach i nanostrukturach typu rdzeń/powłoka bimagnetyczna. Efekty magnetoplazmoniczne. Nowatorskie narzędzia do charakteryzacji magnetycznej i strukturalnej nanocząstek.	Josep Nogués (ICREA)
Nanobioelektronika i biosensory	Innowacyjne technologie wykrywania. Rozwój nowatorskich nanostrukturalnych, nanokanałowych, elastycznych platform opartych na technologiach nanoimprintingu i druku atramentowego.	Arben Merkoçi (ICREA)
Nanobioczujniki i zastosowania bioanalityczne	Bioczujniki plazmoniczne i nanoplazmoniczne. Silikonowe bioczujniki fotoniczne. Bioczujniki nanomechaniczne. Zastosowania bioanalityczne.	Laura M. Lechuga
Nanomedycyna	Kliniczne tłumaczenie urządzeń bioelektronicznych i mikroprzepływowych. Nanomateriały jako układy wektorowe do zastosowań terapeutycznych i diagnostycznych. Rozwój grafenu i materiałów 2D w medycynie.	Kostas Kostarelos
Nanostrukturalne materiały funkcjonalne	Przyszłe i powstające technologie. Biomateriały. Zrównoważony rozwój.	Daniel Ruiz-Molina
Materiały nanostrukturalne dla energetyki fotowoltaicznej	Organiczne, hybrydowe, barwnikowe, halogenkowe perowskitowe i całkowicie tlenkowe ogniwa słoneczne: synteza i charakteryzacja materiałów oraz kompletne wytwarzanie urządzeń. Synteza tlenków metali.	Mónica Lira-Cantú
Nowe materiały zorientowane na energię	Hybrydowe materiały elektrodowe do superkondensatorów i hybrydowych urządzeń do magazynowania energii. Materiały katodowe o ziarnistości fraktalnej do akumulatorów litowo-jonowych na bazie LiFePO4. Nanopłyny.	Pedro Gomez-Romero
Nanofizyka tlenków	Fleksoelektryczność i piezoelektryczność. Podstawy i urządzenia. Właściwości elektroniczne i elektromechaniczne cienkich warstw tlenków. Nanoelektronika ściany domeny. Ferroelektryki, multiferroiki, przejścia metal-izolator.	Gustau Catalán (ICREA)
Nanostruktury fononiczne i fotoniczne	Nanofononika i nanofotonika. Nanoprodukcja. Nanometrologia. Nanostruktury tlenkowe.	Clivia M. Sotomayor Torres (ICREA)
Fizyka i inżynieria nanourządzeń	Nowe struktury nanourządzeń i metody nanoprodukcji. Właściwości fizyczne materiałów w nanoskali i ich znaczenie technologiczne. Spin i transport termiczny.	Sergio Valenzuela (ICREA)
Supramolekularna nanochemia i materiały	Nanoporowate szkielety metaloorganiczne i pokrewne nanocząstki. Technologie mikro- i nanokapsułkowania w kierunku projektowania nowych wielofunkcyjnych nanonośników.	Daniel Maspoch (ICREA)
Nanonauka teoretyczna i obliczeniowa	Zjawiska transportu kwantowego w grafenie. Dynamika wirowania w materii Diraca. Właściwości termiczne i termoelektryczność. Modelowanie predykcyjne i wieloskalowa symulacja numeryczna.	Stephan Roche (ICREA)
Teoria i symulacja	Rozwój metod teoretycznych, algorytmów numerycznych i narzędzi symulacyjnych. Kody SIESTA i TRANSIESTA. Pierwsze zasady symulacji w nanoskali. Nowe właściwości fizyczne materiałów 2D.	Pablo Ordejón
Ultraszybka dynamika w systemach w nanoskali	Zjawiska ultraszybkie na materiałach dwuwymiarowych, warstwowych i hybrydowych heterostrukturach Van der Waalsa. Zarządzanie ciepłem, termoelektryka, fotodetekcja i technologie kwantowe.	Klaas-Jan Tielrooij

Wsparcie badań naukowo-technicznych

ICN2 ma Dział Wsparcia Badań, który zapewnia wspólny dostęp do specjalistycznego sprzętu, usług i wiedzy specjalistycznej. Składa się z trzech jednostek zaplecza badawczego oraz zespołu zaplecza technicznego prowadzonego przez wyspecjalizowanych techników. Oprócz zapewniania wiedzy i usług naukowcom, jednostki opracowują nowatorski sprzęt, konfiguracje i techniki eksperymentalne.

Jednostka	Zapewnia pomoc i wsparcie w:	Dowódca jednostki
Oprzyrządowanie	Fizyka stosowana, oprzyrządowanie precyzyjne, mikroinżynieria, nanotechnologia, obliczenia naukowe i projektowanie 3D precyzyjnych urządzeń.	Gustawa Ceballosa
Mikroskopia elektronowa	Wykorzystanie technik mikroskopii elektronowej w badaniach i zastosowaniach nanonauki i nanotechnologii.	Belén Ballesteros
Wzrost nanomateriałów	Charakterystyka strukturalna, głównie metodą dyfrakcji rentgenowskiej, (ultra)cienkich warstw.	José Santiso

Podstawowe Ośrodki Badawcze stanowią zespół specjalistycznego sprzętu i są jeszcze bardziej zorientowane na usługi niż jednostki.

Obiekt	Zapewnia pomoc i wsparcie w:
Zakład Nanoprodukcji	Projektowanie i rozwój metod i technik nanoprodukcji, w tym litografii, trawienia, osadzania cienkich warstw, charakteryzowania i pakowania.
Warsztat mechaniczny	Najnowocześniejszy zakład oferujący szeroki zakres usług obróbki skrawaniem na zamówienie w zakresie projektowania i produkcji urządzeń i komponentów.
Obiekt do spektroskopii fotoemisyjnej (XPS i UPS).	Elektroniczna i chemiczna charakterystyka powierzchni szerokiej gamy materiałów.
Zakład Spektroskopii Molekularnej i Mikroskopii Optycznej	aparatura do fizykochemicznej i strukturalnej charakterystyki materiałów w skali makro i nano.
Zakład dyfrakcji rentgenowskiej	Analiza XRD nanoproszków i cienkich warstw.
Zakład Biolab	Działania obejmujące organizmy żywe, materiał potencjalnie zakaźny (krew, tkanki…) i inny materiał biologiczny (białka, kwasy nukleinowe…).

Szkolenie badawcze

ICN2 prowadzi programy szkoleniowe dla naukowców zajmujących się nanotechnologią, w tym stypendia, stanowiska doktoranckie i habilitacyjne. Zapewnia również niestandardowe kursy szkoleniowe dla techników, personelu badawczo-rozwojowego i personelu administracyjnego.

Transfer wiedzy i technologii

ICN2 promuje wykorzystanie swoich wyników badań i urządzeń oraz współpracuje z lokalnymi i międzynarodowymi firmami w celu ułatwienia absorpcji nanotechnologii. Znaczna część działań badawczych rozwijanych w ICN2 jest ukierunkowana na generowanie odpowiednich patentów nanotechnologicznych i możliwości udzielania licencji. Instytut angażuje się również w spółki typu spinoff oraz zapewnia szereg udogodnień i usług wspierających badania i innowacje prowadzone przez partnerów.

Organizacja i przywództwo

ICN2 jest kierowana przez jej dyrektora, prof. Pablo Ordejón, który podlega Radzie Powierniczej składającej się z przedstawicieli rządu katalońskiego, Hiszpańskiej Rady ds. Badań Naukowych (CSIC) i Uniwersytetu Autonomicznego w Barcelonie (UAB). Badaniami kieruje 18 liderów grup, z których każdy koordynuje i kieruje działaniami multidyscyplinarnego zespołu badawczego przy wsparciu wyspecjalizowanych inżynierów laboratoryjnych, techników oraz 8 działów administracyjnych i serwisowych kierowanych przez Lluísa Bellafonta. Strategiczne programy badawcze ICN2 są przeglądane i oceniane przez niezależną Naukową Radę Doradczą (SAB) składającą się z międzynarodowych naukowców z doświadczeniem w nanonauce i nanotechnologii z sektora publicznego i prywatnego.

Nagrody

W 2014 r. ICN2 uzyskało akredytację „Centrum Doskonałości Severo Ochoa” przyznaną przez hiszpańskie Ministerstwo Gospodarki i Konkurencyjności na lata 2014-2018 w uznaniu międzynarodowego wpływu naukowego ICN2, potencjału przyciągania międzynarodowych talentów oraz wkładu w rozwój transfer i rozpowszechnianie wiedzy w społeczeństwie. Nagroda została odnowiona w 2018 roku na lata 2018-2022.

Sięgać dalej niż ktoś coś

Edukacja dla szkół. ICN2 uczestniczy w programach edukacyjnych mających na celu zwiększenie zrozumienia nanonauki oraz społecznej i naukowej roli ICN2. Warto podkreślić jego rolę w programie NanoEduca, realizowanym wspólnie z Uniwersytetem w Barcelonie , Autonomicznym Uniwersytetem w Barcelonie oraz CESIRE (edukacyjnym centrum badawczym Rządu Katalonii). Program obejmuje interaktywne zestawy klasowe do eksperymentów związanych z nanonauką i został nagrodzony National Scientific Communication Prize 2018.

Edukacja we wspólnocie. ICN2 organizuje seminaria i warsztaty skupiające naukowców, inżynierów, techników, ludzi biznesu i decydentów. ICN2 rozpowszechnia również wyniki swoich badań w mediach i zapewnia publiczne fora do dyskusji na temat nanotechnologii i prac ICN2.

Dorobek naukowy

W 2018 r. badacze ICN2 opublikowali 172 zindeksowane publikacje o średnim współczynniku wpływu 8,86. Konkretnie, 136 z tych artykułów zostało opublikowanych w czasopismach pierwszego kwartyla, a 77 ukazało się w czasopismach pierwszego decyla.