CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE per la SCIENZA E TECNOLOGIA dei MATERIALI Le nanotecnologie...

CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE

per la SCIENZA E TECNOLOGIAdei MATERIALI

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IL CONTRIBUTO DEL CONSORZIO INSTM

ALLA RICERCA SU MATERIALI NANOSTRUTTURATI

E NANOTECNOLOGIE

Laura MontanaroDISMIC – Politecnico di Torino

Membro del Consiglio Scientifico del Consorzio INSTM

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Il mondo accademico italiano è prevalentemente caratterizzato

- dalla presenza di un gran numero di gruppi di ricerca di piccole dimensioni;

- dalla carenza di grandi centri dotati di apparecchiature di rilievo;

-dalla difficoltà di mettere in gioco “masse critiche” necessarie ad una ricerca competitiva.

Materiali nanostrutturati e Nanotecnologie:

- ingenti investimenti

- forte interdisciplinarietà delle competenze

Il contesto

INSTM in Italia (44 Università)

Ancona, Bari, Basilicata, Bergamo, Bologna,Brescia, Cagliari, Calabria, Cassino, Catania, Ferrara, Firenze, Genova, Insubria, L’Aquila, Lecce, Messina, Milano, Milano Bicocca, Milano Polit., Modena e Reggio Emilia

Napoli, Napoli II, Padova, Palermo, Parma, Pavia, Perugia, Piemonte Orientale, Pisa, Reggio Calabria

Roma La Sapienza, Roma Tor Vergata, Roma Tre, Salerno, Sassari, Siena, Torino, Torino Politecnico, Trento, Trieste, Udine, Venezia, Verona

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La Missione dell’ INSTM

Promuovere, coordinare e condurre azioni di ricerca, educazione, innovazione tecnologica nel settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali, coordinando competenze interdisciplinari nel settore della Chimica, Ingegneria e delle Nanotecnologie.

Promuovere la formazione di centri di

eccellenza e di strutture a livello nazionale necessarie alla realizzazione di azioni di R&D di alto profilo nel settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

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Operare come riferimento unico nelle collaborazioni e partnerships internazionali, offrendo lo spettro completo del “top” delle potenzialità e strutture di ricerca nel settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Offrire un riferimento unico al mondo produttivo per azioni di consulenza e “problem solving”

Promuovere la sensibilizzazione, anche del grande pubblico, al ruolo fondamentale giocato dalle discipline della STM nei settori della Salute, Sicurezza, Energia, Conservazione del Patrimonio culturale, Nanotecnologie, attraverso azioni coordinate e di vario livello.

La Missione dell’ INSTMLe

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Progetti a livello nazionale di INSTM 2002 - 2005

Area Coord. Part.Finanziam.

(kEuro)

Microtecnologie 1 952

Nanotecnologie 4 3 21.241

Modellizzazione molecolare

1 1.239

Materiali strutturali 3 2 21.983

Patrimonio culturale 1 529

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Progetti Europei finanziati (6°P.Q.)2003 - 2005

Tipologia Coord. Part.Finanziam.

(kEuro)

NoE 3 26.570

IP 2 26.251

STRP 6 11.852

CRAFT 1 597

Marie Curie 2 1 2.928

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[email protected]

Progetti Europei finanziatinell’ambito del 6° Programma Quadro

Thematic Priority:

Nanotechnologies and nanosciences, knowledge-based multifunctional materials and new production processes and devices

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Molecular Approach to Nanomagnets and Multifunctional Materials (MAGMANet)

Type: NoECoordinator: INSTM (UdR Firenze / Prof. D. Gatteschi)Participants: Universitat Karlsruhe (Germany), Universidad de

Valencia (Spain), Universidad de Zaragoza (Spain), Delegation IDF (France), Universiteit Leiden (The Netherland), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spain), University of Wroclaw (Poland), University of Bucharest (Romania), Insituto tecnologico e Nuclear (Spain), Delegation Alsace (France), Istituto Nazionale per la Fisica della Materia (Italy), The Royal Institution of Great Britain (Great Britain), The University of Manchester (Great Britain), University of Berne (Switzerland)

Total fund (EUR): 10.470.000 – INSTM (EUR): 945.581

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MAGMANet goals:

Tackle the fragmentation of European research Provide lasting integration: European Institute

of Molecular Magnetism, EIMM Interdisciplinary cooperation Virtual laboratory and technological platforms Industrial innovation and TT Promote education

The INSTM Partners

U. Firenze, D. Gatteschi U. Modena, A. Cornia

U. Parma, E. Dalcanale U. Catania, I.L. Fragalà

Integrated Design of Catalytic Nanomaterials for a Sustainable Production (IDECAT)

Type: NoECoordinator: INSTM (UdR Messina / Prof. G. Centi)Participants: Ghent University GE (Belgium), Katholieke Univ. Leuven KUL

(Belgium), Academy of Sciences of the Czech Rep. ASCR (Czech Rep.), Technische Univ. Denmark TUD (Denmark), Helsinki Univ. of Technology HUT (Finland), Centre National de la Recherce Scienitfique CNRS (France), Max-Pesellschaft MPG (Gerrmany), Leibniz Institute for Organic Catalysis IFOK (Germany), Technische Univ. Mnchen TUM (Germany), Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR (Italy), NRSC-Catalysis NRCC (The Netherlands), Polish Academy of Sciences PAS (Poland), Consejo Superior de Investigaciones Cientficas CSIC (Spain), Stockholm University SU (Sweden), University of Liverpool UL (U.K.), University St. Andrews USTAN (U.K.), University of Southampton US (U.K.), University of Oxford UO (U.K.), Ecole Polytechnique Fdrale de Lausanne EPFL (Switzerland), Swiss Federal Institute of Technology ETH (Switzerland)

Total fund (EUR): 9.500.000 – INSTM (EUR): 1.300.000

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Aims of IDECAT The synthesis and mastering of nano-objects,

the materials of the future for catalysis, integrating the concepts which are also common to other nanotechnologies.

The integrated design of catalytic nanomaterials to achieve their non-evolutionary and knowledge-based development.

Final objective is the creation of a self-sustaining virtual Institute on catalysis

The INSTM Partners

U. Messina, G. Centi U. Torino, A. Zecchina

Poli Milano, Forzatti Università di Bologna

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Nanostructured and functional polymer-based materials and nanocomposites (NANOFUNPOLY)

Type: NoECoordinator: INSTM (Prof. J. M. Kenny, UdR: Perugia)

Participants: Ingénierie des Materiaux Polymères (France), CNRS - Polymer Group (France), Institut fur Polymerforschung Dresden e.V. (Germany), Deutsches Kunstoff-Institut (Germany), Cons. of Research on Nanostructured and Crosslinked Polymeric Materials (Rep. Ceca), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spain), TECNALIA (Spain), Utrecht University (Netherlands), National Technical University of Athens (Greece), Foundation of Research and Technology - Hellas (Greece), University of Minho (Portugal), Lund University (Sweden), Sicomp AB (Sweden), Centro Ricerche Plast-optica srl (Italy), Technion - Israel Institute of Technology (Israel), Politechnika Lodzka (Technical University of Lodz, Poland), Romanian Cons. For Nanostructured Polymers (Romania), The Scientific and Technical Research Council of Turkey Material and Chemical Technologies Research Institute (Turkey), Instituto de Investigaciones en Ciencia y Technología de Materiales (Argentina), Polytechnic University (USA)

Total fund (EUR): 6.600.000 – INSTM (EUR): 1.542.000

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MAIN AREAS OF EXCELLENCE IN NANOFUN-POLY:

Area 1. Polymer ChemistryNew monomers and new precursors (copolymers,

dendrimers, hyperbranched polymers, microgels, nanoclusters, nanotubes); Polymerization routes – chain polymerization, polycondensation, free radical, sol-gel, etc.

Area 2. Polymer ProcessingIntelligent and integrated processing of

nanostructured polymers and nanocomposites ; Environmentally friendly processing techniques ; Coatings and Patterning of polymer surfaces

Area 3. Nanostructure-Property Relationships New techniques of nanoscale characterization;

Rheology at different scales ;Molecular modeling and related multi-scale simulation techniques

Area 4. ApplicationsMechanical systems; Functional coatings and

membranes; Optical and electrical devices; Bioactivity

Area 5. Life Cycle Analysis and Life Cycle Engineering

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Gruppi di ricerca partecipanti come INSTM:

Josè M. Kenny - UdR: Perugia - Sez. 6 Saverio Russo - UdR: Genova - Sez. 6 Francesco Pilati - UdR: Modena e Reggio Emilia - Sez. 6 Piero Sozzani - UdR: Milano Bicocca - Sez. 6 Claudio Migliaresi - UdR: Trento - Sez. 5 Antonino Pollicino - UdR: Catania - Sez. 6 Alberto Mariani - UdR: Sassari - Sez. 6 Vittoria Vittoria - UdR: Salerno - Sez. 6 Maria Vittoria Russo - UdR: Roma La Sapienza - Sez. 6 Francesco Paolo La Mantia - UdR: Palermo - Sez. 6 Emo Chiellini - UdR: Pisa - Sez. 5 Michele Vacatello - UdR: Napoli - Sez. 6 Giuseppe Di Silvestro - UdR: Milano Università - Sez. 6 Theonis Ricco' - UdR: Brescia - Sez. 6 Giovanni Camino - UdR: Torino Politecnico (AL)- Sez. 6 Antonio Marigo - UdR: Padova - Sez. 6 Aldo Priola - UdR: Torino Politecnico (TO) - Sez. 6

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Structural Ceramic Nanocomposites for top-end Functional Applications (NANOKER)

Type: IPCoordinator: Consejo Superior Investigaciones Cientificas (E)Participants of INSTM: L. Montanaro, Torino Politecnico, T.

Valente, U. Roma La Sapienza, Prof. G. Gusmano, U. Roma Tor Vergata, Prof. F. Carassiti, U. Roma 3

Ambito AIMAT: Associazione Italiana di Ingegneria dei Materiali www.aimat.it


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1 AGH, Univ. Of Krakow Poland

2 Alcatel Space France

3 Avio SpA Italy

4 Céramica Industrial Morgantina S.L. Spain

5 Colorobbia SpA Italy

6 CRIF Belgium

7 DGTec France

8 FICYT Spain

9 INSA de Lyon France

11 Istituti Ortopedici Rizzoli Italy

12 FCT Systeme GmbH Germany

13 Nobel Biocare AB Switzerland

14 Astursinter S.L. Spain

15 Piaggio Aero Industries SpA Italy

16 St.Gobain-CREE France

17 SGL Carbon GmbH Germany

18 Tespint S.A. Belgium

19 Univ. Stockholm Sweden

20 Un. Stuttgart - IMTCCC Germany

21 Tampere Univ. of Technology Finland

22 Wright Cremascoli Ortho SpA Italy

23 Xeno Medical Ltd. U.K.

24 EPF Lausanne Switzerland

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NANOKER goals:

To provide and industrialize knowledge-based nanoceramics (<100 nm), nanocomposites (second phases <10 nm) and micro-nano composite coatings for top-end functional and structural applications that are beyond reach with incremental materials development only.

Three main application fields: Biomedical applications Optical applications Extreme conditions and microdevices

From the synthesis of nanopowders and their surface modification up to the design, production and testing of prototypes.

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Nanoscale Integrated processing of self-organizing multifunctional organic materials (NAIMO)

Type: IPCoordinator: Univ. Libre de BruxellesParticipants: INSTM (Prof. Claudio Zannoni, UdR: Bologna),

Mons-Hainaut (Belgium), Martec Consulting (Belgium), IMEC (Belgium), CNR-ISMN (Italy), STMicroelectronics Srl (Italy), Innova Srl (Italy), University of Cambridge (United Kingdom), Cambridge Display Technology (United Kingdom), Plastic Logic (United Kingdom), Johnson Matthey Research Center (United Kingdom), Avecia Ltd (United Kingdom), Technical University of Eindhoven (Netherlands), Philips Research Laboratories (Netherlands), Univ. of Linköping (Sweden), CSIC-ICMAB & IMM (Spain), Max Planck Institute (Germany), Univ. of Würzburg (Germany), Merck (Germany), Technical University of Lodz (Poland), Risø (Denmark)

Total Fund (EUR): 14.900.000 – INSTM (EUR): 460.000

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Development of advanced surface technology for extended resistance in extreme environment (ASTERIXE)

Type: STRPCoordinator: Commissariat à l'Energie Atomique

Participants: INSTM (Prof. Ugo Bardi, UdR: Firenze), CEA (France), EADS (France), ARES (France), FZK (Germany), KSB (Germany), TURBO (Italy), STS (United Kingdom), CRANFIELD (United Kingdom)


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Nanocomposites with high colouration efficiency for electrochromic smart plastic devices (NANOEFFECTS)

Type: STRPCoordinator: Fraunhofer-Institut SilicatforschungParticipants: INSTM (Prof. Giorgio A. Pagani, UdR: Milano

Bicocca), Centro de Investigacion Tecnologica en Electroquimica (Spain), Fabrica Espanola de Confecciones s.a. (Spain), Maser Microelectronica (Spain), Vyzkumny ustav organickych syntez a.s. (Rep. Ceca), Essilor International (France), Institut de Chemie de la Matiere Condensee de Bordeaux (France), Solvionic SA (France), Institut de Recherche d'Hydro-Québec (Canada), Functional Coatings Group - Universidad de Minho (Portugal), VacMinho-Revestimentos e Engenharia de Superficies, Ltd. (Portugal)


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Design and fabrication of optoelectronic devices based on innovative second-order nonlinear organic nanomaterials (ODEON)

Type: STRPCoordinator: Università di Roma, “Tor Vergata”Participants: INSTM (Prof. Giovanna Brusatin, UdR: Padova), AMS

S.p.A. (Italy), Commissariat à l'Energie Atomique (France), Ecole Normale Supérieure Lyon (France), ULP-IPCMS (France), Royal Institute of Technology (Sweden), University of Hamburg (Germany), University of Kaiserslautern (Germany), University of Potsdam (Germany), Weizmann Institute of Science (Israel)


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Polymer injection advanced moulding (PIAM)

Type: STRPCoordinator: Ecole des Mines de Paris

Participants: INSTM (Prof. Stefano Piccarolo, UdR: Palermo), Università di Salerno - Dip. di Ingegneria e Chimica Alimentare (Italy), Università di Napoli Dip. di Ingegneria Chimica (Italy), ATOFINA (France), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (France), SCHNEIDER Electric Industries Sas (France), Centre d'Animation Régional en Matériaux Avancés (France), SERAM-ENSAM-LTVP (France), Dow Benelux B. V. (Netherlands), Technische Universiteit Eindhoven (Netherlands), Katholieke Universiteit Leuven (Belgium), National Technical University of Athens (Greece), Institut fuer Kunstsofftechnologie (Germany), Robert Bosch GmbH (Germany), University of Minho (Portugal), Innovation in Polymer Engineering (Portugal), Iberomoldes (Portugal), Centre for Polymer Processing Simulation and Design School of Engineering - University, of Wales (United Kingdom), Polish Academy of Sciences - Centre of Molecular and Macromolecular Studies (Poland)

Total fund (EUR): 851.640 – INSTM (EUR): 48.017

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Environmentally friendly multifunctional fire retardant polymer hybrids and nanocomposites (NANOFIRE)

Type: STRPCoordinator: Centro di cultura per l'Ingegneria delle

materie plastiche.Participants: INSTM (Prof. J. Kenny, UdR: Perugia),

CDCMP, University of Perugia (Italy), University of London (U.K.), University of Piemonte Orientale (Italy), University of Budapest (Hungary), Nanocyl S.A., Materia Nova, Leistritz, Tolsa, CR-Fiat (Italy), PEMU Car Accessories Ltd (U.K.), IPM, INSA-Lyon (France)


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Intelligent nanocomposite for bone tissue repair and regeneration (NANOBIOCOM)

Type: STRPCoordinator: Fundacion INASMET (Spain)Participants: INSTM (Prof. J. Kenny, UdR: Perugia), UMC

Nijmegen, IBV, The University Court of the University of Aberdeen, IOR, EPFL, PROGENIKA.


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Development of simple and reliable on-line monitoring equipment for thermal spraying control (DESIRE)

Type: CRAFT

Coordinator: Fundacion Inasmet (Spain)

Participants: INSTM (Prof. U. Bardi, UdR: Firenze), Dr. B. Allcock - Monitor Coatings and Engineers Limited (U.K.), Dr. G. Rizzi - Turbocoating (Italy), J. Putzier - Putzier Oberflichentechnik GmbH (Germany), G. Coppelletti - Artec (Italy), P. Bayard - Chromalloy (France).

Total fund (EUR): 597.100 – INSTM (EUR): 175.000

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Magnetism and Magnetic Resonance of Molecules (MOLMAG)

Type: MARIE CURIE – EST

Coordinator: INSTM (Prof. Dante Gatteschi, UdR: Firenze)

Fund INSTM granted (EUR): 266.490

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Quantum effects in molecular nanomagnets (QuEMolNa)

Type: MARIE CURIE - RTNCoordinator: INSTM (Prof. Dante Gatteschi, UdR: Firenze)Participants: Istituto Nazionale per la Fisica della Materia - INFM

(Italy), Université de Paris (France), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (France), Universitat de València (Spain), Consejo Superior de Investigaciones Scientificas (Spain), University of Bern (Switzerland), University of Basel (Switzerland), University of Manchester (United Kingdom), Universiteit Leiden (Netherlands), Universität Karlsruhe (Germany), Universität Bielefeld (Germany)


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Biodegradable polymeric materials for Health and Environment (BIOMAHE)

Type: MARIE CURIE HOST FELLOWSHIP FOR TRANSFER OF KNOWLEDGE (TOK)

Coordinator: INSTM (Prof. Mariastella Scandola, UdR: Bologna)

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Altre iniziative INSTM

• Laboratorio INSTM di Scienza e Tecnologia dei Materiali presso ELETTRA (Sincrotrone, Trieste): per promuovere l’uso della luce di Sincrotrone e sorgenti FEL nella scienza e tecnologia dei materiali)

• ITALY-JAPAN Joint Laboratory “Research Institute for Nanoscience” (RIN): per lo studio di materiali ceramici strutturali e bio-materiali tramite Raman e SEM/Electroluminescence.

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Sviluppo e supporto di centri di riferimento per la ricerca

• Centri di Riferimento INSTM (CR-INSTM): per promuovere lo sviluppo di laboratorio a livello nazionale e consortile con un elevato grado di competenza, qualità della strumentazione disponibile e eccellenza della ricerca.

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I Centri di Riferimento INSTM

Transformation technologies for Polymeric and Composite Materials - Coordinator: Prof. Domenico Acierno - University of Naples

Bioactive Polymeric Materials for Biomedical and Environmental Applications - Coordinator: Prof. Emo Chiellini - University of Pisa

Research Center of Nanosized Materials for Microelectronic and Related Applications - Coordinator: Prof. Ignazio Luciano Fragalà - University of Catania

LAMM - Laboratory for Molecular Magnetism - Coordinator: Prof. Dante Gatteschi - University of Florence

LASCAMM - Laboratory of Synthesis and Characterization of Organometallic-Based Molecular Materials - Coordinator: Prof. Mauro Ghedini - University of Calabria

NIPLAB - Laboratory of Nanocomposites and Multifunctional Polymeric Hybrid Materials - Coordinator: Prof. Josè M. Kenny - University of Perugia


LINCE - Laboratory of Technology and Engineering of Ceramic Materials - Coordinator: Prof. Laura Montanaro - University of Torino Politecnico

Laboratory of Surface Treatments Engineering - Coordinator: Prof. Teodoro Valente - University of Roma "La Sapienza"

Surfaces and Nanostructured Interphases. Large Surface Extension Materials: synthesis, characterization and modeling - Coordinator: Prof. Adriano Zecchina - University of Torino


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Official values(Keuro)

Contratti Industriali di INSTM

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Number ofGrants

Borse di dottorato (K EUR)

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Borse Post-Doc (K EUR)

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CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE per la SCIENZA E TECNOLOGIA dei MATERIALI Le nanotecnologie...

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