Les tecnologies de la informació i la comunicació tenen un impacte directe en pràcticament tots els aspectes de la societat moderna. Els nous principis de funcionament que emergeixen de l'estudi dels materials a la nanoescala permetran disposar de dispositius més ràpids, més petits i més eficients energèticament. La nostra visió en aquest àmbit va més enllà del paradigma convencional de la càrrega manipulada per entrada elèctrica, i inclou l'exploració de l'spin, els fonons i els fotons com a variables d'estat alternatives, i la seva manipulació mitjançant estrès mecànic, llum i calor.

Els aspectes destacats d'aquest paquet de treball fins ara inclouen:

Dispositius flexoelèctrics

En col·laboració amb investigadors i investigadores de MESA+ i de la Cornell University, l'ICN2 ha desenvolupat el primer dispositiu MEMS del món basat en la flexoelectricitat inversa, un procés mitjançant el qual l'aplicació de voltatge a un material dielèctric fa que es doblegui amb una curvatura inversament proporcional al cub del gruix de la làmina. Aquestes micromàquines s'han fabricat sobre substrats de silici, un requisit previ per al seu ús real posterior, i prometen estalvis energètics sense precedents i una funcionalitat millorada.

També hem combinat la flexoelectricitat amb la piezoelectricitat en un concepte de dispositiu novedós que hem anomenat «díode de deformació» (*strain diode*), on la curvatura del doblegament depèn de la polaritat del voltatge aplicat.

Dispositius espintrònic de grafè

L'ICN2 ofereix coneixements a l'avantguarda de la comprensió científica dels dispositius espintrònic de grafè. Els dispositius espintrònic exploten la idea que l'spin, i no només la càrrega, de partícules subatòmiques com els electrons pot ser manipulat i utilitzat per emmagatzemar i processar dades, a una fracció del cost energètic de l'electrònica convencional. El grafè, per la seva banda, pot ser manipulat per presentar propietats extremadament útils en aquest context.

Els grups de recerca de l'ICN2 lideren estudis teòrics i experimentals dins del Graphene Flagship de la Comissió Europea, implementant simulacions quàntiques completes a gran escala i noves aproximacions experimentals que aporten una llum considerable sobre la física que hi ha darrere de la dinàmica de l'spin pròpia del grafè. També han desenvolupat nous mètodes per explorar i consolidar la nostra comprensió actual dels fenòmens espintrònic en general.

Dispositius optoelectrònics de grafè

L'ICN2 ha determinat teòricament les limitacions intrínseques del coeficient de Seebeck en el grafè produït per deposició química en fase vapor (CVD), i ha identificat la seva morfologia policristal·lina com a origen d'aquestes limitacions. Això és important perquè la complexitat de les morfologies estructurals del grafè quan es produeix a gran escala és un obstacle important per al desenvolupament de dispositius optoelectrònics d'alt rendiment capaços d'aprofitar al màxim les capacitats revolucionàries demostrades a petita escala.

L'estudi ha permès la interpretació de les mesures de fotocorrent realitzades a l'Institute of Photonic Sciences (ICFO) en mostres grans de grafè crescut per CVD. És el resultat d'una col·laboració internacional entre l'ICN2, l'ICFO i el MIT, i ha portat al desenvolupament d'una tècnica optoelectrònica no invasiva per sondar les característiques òptiques i electròniques dels dispositius de grafè a la nanoescala.

Grups de l'ICN2 implicats en aquest paquet de treball

• Manipulació atòmica i espectroscòpia
• Nanoestructures magnètiques
• Nanofísica d'òxids
• Phononic and Photonic Nanostructures
• Física i enginyeria de nanodispositius
• Nanociència teòrica i computacional
• Teoria i simulació

Com a part del seu compromís amb una societat baixa en carboni, la UE ha establert objectius ambiciosos en matèria d'energia. El desenvolupament de nous nanomaterials, tecnologies i dispositius és clau per resoldre els molts reptes tecnològics en aquest àmbit. De nou, el grafè hi té un paper protagonista: a l'ICN2 s'explora com a mitjà per augmentar la vida útil de les cèl·lules solars i millorar l'emmagatzematge d'energia i la transferència de càrrega en bateries de flux. Però fenòmens físics com la ferro-, piezo- i flexoelectricitat també s'estudien en aquest context com a via per assolir rendiments superiors i eliminar el plom de l'equació.

Alguns dels resultats clau del nostre programa Severo Ochoa fins ara inclouen:

Nanofluids de grafè

L'ICN2 ha demostrat la viabilitat d'utilitzar nanofluids de grafè com a elèctrodes líquids per a l'emmagatzematge ràpid d'energia en un nou tipus de cel·la de flux. Aquesta línia de recerca ha donat lloc a una patent, una empresa spinoff i el primer article publicat sobre aquest tema.

Actualment molt estudiats pel seu potencial com a fluids de transferència de calor, a l'ICN2 s'ha anat més enllà de l'estudi de la seva conductivitat tèrmica per explorar-ne l'electroactivitat i la capacitat d'emmagatzematge d'energia. Això s'ha fet tant per al grafè com per a híbrids basats en grafè dispersos en fluids electrolítics, descobrint-ne la capacitat ultraràpida de transferir càrrega, una propietat que els fa molt atractius per a l'emmagatzematge d'energia.

Vida útil i estabilitat de les cèl·lules solars de perovskita

L'ICN2 és el coordinador principal de la COST Action StableNextSol, cofinançada dins del programa de recerca i innovació Horizon 2020 de la Comissió Europea. Aquest projecte reuneix més de 460 membres de 35 països i 22 sectors relacionats amb la vida útil i l'estabilitat de les cèl·lules solars orgàniques i de perovskita.

Fins ara, aquest projecte ha produït un conjunt de bones pràctiques i procediments per a l'avaluació correcta de l'estabilitat de les cèl·lules solars de capa prima.

Grups de l'ICN2 implicats en Energia

• Force Probe Microscopy and Surface Nanoengineering
• Nanobioelectrònica i biosensors
• Materials funcionals nanoestructurats
• Materials nanoestructurats per a energia fotovoltaica
• Nous materials orientats a l'energia
• Nanofísica d'òxids
• Phononic and Photonic Nanostructures
• Nanoquímica i materials supramoleculars
• Nanociència teòrica i computacional
• Teoria i simulació

Vida és un terme ampli utilitzat per designar la recerca de l'ICN2 en salut, seguretat alimentària i medi ambient. Concretament, aprofitem els coneixements obtinguts a la nanoescala per desenvolupar dispositius d'alta sensibilitat capaços de detectar analits a concentracions molt baixes, en mostres cada vegada més petites i amb temps de resposta cada cop més curts.

Això permet la detecció precoç de malalties, riscos per a la salut i contaminació, la qual cosa millora considerablement les possibilitats d'un resultat satisfactori. Aquests mateixos coneixements s'utilitzen també per optimitzar les actuacions en aquests àmbits, tot amb l'objectiu de fer els dispositius respectuosos amb el medi ambient, portàtils i de baix cost. Això, al seu torn, els fa accessibles a usuaris en localitzacions remotes i economies en vies de desenvolupament.

Entre els resultats de recerca específics del programa Severo Ochoa hi ha:

Microestructuració del grafè per a nanosensors

L'ICN2 ha desenvolupat una tecnologia de microestructuració del grafè completament ecològica i rendible per al seu ús en dispositius electrònics en general, i en nanosensors en particular.

La microestructuració fa referència al procés pel qual el grafè es pot afegir a diferents matèries primeres (és a dir, «nanopaper» o nitrocel·lulosa) per obtenir un material amb propietats electròniques i/o òptiques úniques que permeten la detecció i quantificació d'analits d'interès en biosensors (p. ex., compostos químics com ara fenols i polifenols, proteïnes i fins i tot bacteris).

Aquesta nova tecnologia permet la microestructuració rendible sobre una gran varietat de substrats, incloent-hi paper i plàstic, la qual cosa és essencial per a la producció de sensors i biosensors de baix cost.

Biosensors per a la malaltia celíaca

L'ICN2 ha desenvolupat un dispositiu sensor de baix cost per controlar els nivells de gluten en pacients celíacs. Basat en la nanofonòtica, el biosensor permet la quantificació ràpida i sense marcadors de pèptids immunogènics del gluten, la qual cosa el converteix en un mitjà altament eficaç de control dietètic per a pacients celíacs.

Aquesta línia de recerca forma part de la tesi doctoral «Nanoplasmonic biosensors for clinical diagnosis at the point-of-care» de la Dra. María Aznar Soler, que va rebre un dels Premis Pioneer 2015 de CERCA per a investigadors/-ores la tesi doctoral dels quals presenta un clar potencial comercial.

Grups de l'ICN2 implicats en aquest paquet de treball

• Force Probe Microscopy and Surface Nanoengineering
• Nanopartícules inorgàniques
• Nanobioelectrònica i biosensors
• Nanobiosensors i aplicacions bioanalítiques
• Materials nanoestructurats per a energia fotovoltaica
• Nanofísica d'òxids
• Phononic and Photonic Nanostructures
• Nanoquímica i materials supramoleculars

L'objectiu de Teoria i simulació és desenvolupar un conjunt d'eines de modelització computacional i algoritmes per comprendre i simular millor el comportament de la matèria a la nanoescala, i proporcionar suport teòric a la comunitat de l'ICN2 en les tres àrees de recerca principals.

Temps de vida d'espín en grafè

L'ICN2 ha determinat teòricament l'impacte del substrat sobre el temps de vida d'espín en grafè. Els investigadors han descobert un nou mecanisme de relaxació impulsat per un fort acoblament espín-pseudoespín, que obre el camí a futures recerques en manipulació d'espín. Posteriorment, es va demostrar que la funcionalització química del grafè amb certs tipus d'àtoms adsorbits com el fluor és un bon mètode per monitorar el transport d'espín.

Simulació de dispositius de seqüenciació de DNA

L'ICN2 ha desenvolupat un enfocament multiescala per realitzar simulacions computacionals de la seqüenciació de DNA en dispositius de nanopor. En aquests dispositius, un fragment de DNA travessa un porus minúscul en una membrana 2D i es llegeix mesurant els senyals de conductància elèctrica induïts per cada base o parell de bases individual. A partir d'una combinació de dinàmica molecular clàssica i càlculs de mecànica quàntica, el nostre mètode inclou explícitament la complexitat del sistema i permet calcular aquestes lectures des dels principis fonamentals, la qual cosa ens permet predir el senyal induït per cada parell de bases, així com l'eficiència i la sensibilitat del dispositiu.

Grups de l'ICN2 implicats en aquesta plataforma

• Nanociència teòrica i computacional
• Teoria i simulació

El creixement de nous nanomaterials, la seva combinació en nanocomposites multicapa i altres materials híbrids, i la funcionalització de les seves superfícies per a diverses aplicacions constitueixen el nucli dels avenços en el desenvolupament de dispositius. Els descobriments en aquest àmbit han impulsat la innovació en els darrers anys; l'exemple més conegut és el del grafè, tot i que altres materials 2D, aïllants topològics i òxids multifuncionals també hi han tingut un paper rellevant.

En aquesta plataforma dissenyem i perfeccionem metodologies per al creixement i la preparació de materials amb propietats noves. Entre els principals assoliments fins ara hi ha:

Creixement per MOCVD de monocapes de MoS₂

L'ICN2 ha construït un reactor nou de deposició química en fase vapor d'orgànics metàl·lics (MOCVD) per a la deposició de capes de MoS₂. Els resultats obtinguts fins ara han produït capes ultraprimes d'una qualitat equivalent a la publicada en la literatura. El proper pas previst és escalar el procés de deposició per assolir la deposició sobre oblia de 2-4 polzades. Un cop transferits sobre substrats flexibles, aquests materials podrien ser emprats en dispositius sensors i actuadors per a una nova generació d'implants corticals.

Grups de l'ICN2 implicats en aquesta plataforma

• Unitat d'Instrumentació
• Unitat de Creixement de Nanomaterials
• Física i enginyeria de nanodispositius

Fins i tot quan ja disposem dels nous materials i un concepte de dispositiu, encara queda feina per fer. Les tècniques avançades de nanofabricació no només són necessàries per construir els dispositius, sinó també per connectar-los amb el món a la microescala i a la macroescala.

Alguns dels assoliments clau en el marc del programa Severo Ochoa inclouen:

Estructures jeràrquiques per litografia

La nanolitografia és una branca de la nanotecnologia i el nom del procés per imprimir, escriure o gravar patrons sobre superfícies, creant estructures increïblement petites inferiors a 100 nm.

L'ICN2 ha desenvolupat amb èxit nous processos de nanolitografia capaços de produir topografies jeràrquiques basades en microcaracterístiques i nanocaracterístiques inferiors a 30 nm, incloent-hi estructures 3D superhidrofòbiques destinades a superfícies antibacterianes.

Investigadors i investigadores de l'ICN2 participen actualment en el projecte europeu de tres anys FLEXPOL per explorar aquesta temàtica.

Dispositius de grafè per a aplicacions biomèdiques

L'ICN2 ha desenvolupat nous nanomaterials amb propietats interessants per a aplicacions de detecció, teràpia i remediació en biomedicina. Les nostres tècniques de nanofabricació d'última generació ens han permès transformar un d'aquests materials basats en grafè en una sofisticada interfície neuronal per detectar l'activitat cerebral. Concretament, hem fabricat matrius de sensors de grafè, assemblant-les sobre substrats flexibles i biocompatibles que s'adapten a la superfície del cervell. El dispositiu llegeix llavors l'activitat elèctrica del cervell en forma de petits canvis en la conductivitat del sensor de grafè.

Aquest sensor neuronal basat en grafè ha estat possible gràcies a la col·laboració entre científics i científiques de l'ICN2, el Centro Nacional de Microelectrónica (IMB-CNM-CSIC) i CIBER-BNN, i l'IDIBAPS.

Grups de l'ICN2 implicats en aquesta plataforma

• Unitat d'Instrumentació
• Nanoestructures Fotòniques i Fonòniques

La caracterització de nous nanomaterials, estructures i dispositius és fonamental per al progrés del programa Severo Ochoa de l'ICN2. El treball s'ha centrat a abordar els reptes en metrologia dimensional, de forma i química que afecten la reproductibilitat (i la consegüent viabilitat comercial) d'un nanodispositiu. L'ICN2 disposa d'una sòlida experiència interna en aquest àmbit, a més d'una extensa xarxa arrelada en nombrosos projectes de la UE.

Construcció d'infraestructures cooperatives de caracterització

S'ha iniciat el treball d'integració dels equipaments disponibles a tres dels centres de recerca membres del Barcelona Nanotechnology Cluster (BNC-b), concretament l'ICN2, l'ICMAB i l'ALBA. El clúster ja s'utilitza per a la síntesi i caracterització de punts quàntics de grafè, nanoribons i interfícies ferromagnètiques/d'aïllants topològics.

L'acoblament d'un microscopi d'efecte túnel de l'ICN2 amb la línia de llum BOREAS d'ALBA ha donat lloc a noves col·laboracions amb actors internacionals clau en l'àmbit de la nanotecnologia, entre els quals ETH Zurich, Elettra-CNR, Uni Wüzburg, Uni Padova, Nanogune, INA i IMDEA Nanociencia.

Modelització 3D de nanomaterials a partir de STEM

Mitjançant mètodes de microscòpia avançada, l'ICN2 ha creat models atòmics en 3D a partir de dades cristal·logràfiques de (S)TEM, per obtenir les propietats físiques (electròniques i optoelectròniques) de diferents materials.

Fins ara hem analitzat molts tipus de materials diferents, amb un èmfasi particular en materials semiconductors per a aplicacions en energia, electrònica i fotònica.

Grups de l'ICN2 implicats en aquesta plataforma

• Manipulació atòmica i espectroscòpia
• Force Probe Microscopy and Surface Nanoengineering
• Nanopartícules inorgàniques
• Nanomaterials Growth Unit
• Unitat d'Instrumentació
• Phononic and Photonic Nanostructures

El programa Severo Ochoa ha servit per catalitzar la col·laboració interna entre els 17 grups de recerca de l'ICN2. El programa de recerca comú ha marcat un ritme àgil per a l'explotació del coneixement i la seva translació en dispositius amb aplicacions reals.

Entre les accions adoptades per fomentar la col·laboració entre grups i disciplines, cal destacar:

• Tots els doctorands i doctorandes incorporats a l'ICN2 dins el programa Severo Ochoa s'assignen a projectes col·laboratius desenvolupats entre dos o més grups de recerca de l'ICN2
• Totes les tesis doctorals estan igualment codirigides per membres de dos grups
• S'han creat comitès interns i grups de treball per orientar les actuacions en àmbits com la difusió, la contractació i la igualtat, amb l'objectiu de garantir la participació i l'impacte en totes les àrees d'activitat de l'institut

Com a resultats tangibles, els 28 articles publicats conjuntament per dos o més grups de recerca de l'ICN2 entre 2014 i 2016, que representen gairebé el 20% de totes les publicacions de l'ICN2, en són un testimoni clar d'aquesta col·laboració interna reforçada. Ho és també la presentació de la primera patent amb inventors de dos grups de recerca diferents de l'ICN2, mentre que una empresa spinoff de l'ICN2 llançada el 2016 oferirà solucions que s'emmarquen tant en les àrees de recerca de Vida com d'Energia.

Però més enllà d'això, l'ICN2 en conjunt té ara una identitat més cohesionada que quatre anys enrere i és un dels pocs exemples de centres públicoprivats de gestió mixta codirigits per dues administracions, gràcies també a les accions impulsades pel Departament de Recursos Humans.

A més de poder contractar més persones, el finançament Severo Ochoa ens ha permès impulsar una sèrie d'accions estratègiques en Recursos Humans. Hi havia la necessitat d'establir un conjunt de bones pràctiques a escala d'institut aplicables a totes les categories de personal i altres subdivisions internes, en part a causa del passat fragmentat de l'institut, per tal de forjar una identitat unificada i consolidar la implantació d'estàndards internacionals.

En línia amb els objectius europeus per fer de la recerca una carrera professional més sostenible, una sèrie d'accions també van orientar-se a millorar l'atractiu de l'ICN2 com a lloc de treball per a investigadors/-es i altres empleats/-ades, amb un enfocament en procediments de selecció i contractació transparents, i oportunitats clares de desenvolupament professional i formació. Moltes d'aquestes accions també formen part dels plans d'acció d'Atracció de Talent i d'Igualtat de Gènere de l'ICN2.

Com a resultat d'aquestes accions, el 2015 la Comissió Europea va atorgar a l'ICN2 el segell HR Excellence in Research.

Els principals àmbits desenvolupats en el marc del programa Severo Ochoa són els següents:

Selecció i contractació

Es va introduir un nou procés de contractació a escala d'institut, basat en els principis de selecció oberta, transparent i basada en el mèrit (OTM-R). Aquest procés ha permès estandarditzar els criteris d'avaluació de candidats/-ates a tota l'ICN2.

També es va crear un nou lloc web ICN2 Jobs  que, a més de millorar la visibilitat de les oportunitats de feina a l'ICN2, s'ha revelat com una eina extremadament útil per analitzar els candidats i les candidates en termes de nacionalitat, gènere, institut d'origen, etc. També permet l'accés immediat a la informació rellevant per a totes les parts implicades en el procés de selecció, i accelera significativament el procés de contractació d'inici a fi.

Igualtat d'oportunitats

Els treballs del Pla d'Igualtat d'Oportunitats i Gestió de la Diversitat de l'ICN2 van començar a finals de 2014, amb l'objectiu d'aglutinar i aprofundir en les iniciatives ja existents en aquest àmbit. Es va publicar el 2015, després d'un exhaustiu procés de recollida de dades i consulta amb la comunitat de l'ICN2. Sota el paraigua del programa Severo Ochoa també es va establir un procediment integral per prevenir i respondre a tots els incidents de discriminació i assetjament.

L'objectiu en tot moment és crear i mantenir un entorn lliure de tota forma de discriminació i assetjament, que possibiliti un equilibri real entre la vida laboral i personal i unes condicions de treball adequades per a tot el personal. També s'esmerça esforços per garantir que ambdós sexes estiguin equitativament representats a tot l'institut, i per eliminar proactivament totes les barreres a la progressió professional imposades per la llengua, les normes culturals o l'accessibilitat física.

Desenvolupament professional

El finançament Severo Ochoa ens va permetre crear la figura de la persona responsable de Desenvolupament de les Persones, una iniciativa clau per enfortir les oportunitats de desenvolupament i progressió professional a l'ICN2.

Es va posar en marxa un nou programa de formació consistent en un calendari anual de sessions en coneixement científic, competències relacionades amb el lloc de treball i altres competències transferibles, salut i seguretat, i idiomes. Moltes d'aquestes sessions s'organitzen internament, com a part del Programa de Coneixement Obert liderat pel propi personal, desenvolupat per permetre i fomentar que els empleats i les empleades de l'ICN2 comparteixin les seves àrees d'experiència i coneixement amb els seus col·legues.

Recursos Humans també ha establert una sèrie de programes dissenyats per preparar els investigadors/-es joves per a una llarga carrera en recerca:

• Les beques d'estiu de doctorat (PhD Summer Fellowships), que també serveixen com a mecanisme per identificar i captar estudiants de talent en una etapa primerenca.
• El més recent Programa de Doctorat de l'ICN2 (ICN2 PhD Programme), dissenyat per impulsar l'excel·lència de la recerca doctoral, representa el compromís de l'institut en el seu conjunt per garantir que els doctorands/-es treguin el màxim profit del seu temps a l'ICN2.
• El Programa de Mobilitat de l'ICN2 (ICN2 Mobility Programme), per proporcionar suport econòmic als investigadors/-es que desitgin passar una estada en centres de recerca de reconeixement internacional.
• El Programa de Mentoria (Mentoring Programme) que, tot i estar vinculat al Programa de Doctorat, és obert a tot el personal i té com a objectiu enfortir els vincles interns i les oportunitats d'aprenentatge més enllà de l'àmbit estrictament científic.

El Departament de Transferència de Coneixement i Tecnologia és una altra àrea que dona cobertura i suport a la totalitat de l'ICN2. L'objectiu específic en el marc del programa de recerca «Nanodispositius per a reptes socials» és implicar-se activament amb la indústria i desenvolupar un camí clar cap a la transferència de tecnologia, des de la prospecció i tria interna de tecnologies fins als acords de col·laboració, la llicència de patents i altres vies d'accés al mercat.

El programa Severo Ochoa ha contribuït a desbloquejar el considerable potencial comercial de la recerca desenvolupada a l'ICN2. L'any 2014, l'institut havia realitzat algunes primeres incursions en la transferència de coneixement i tecnologia. Avui compta amb 15 patents registrades, dos acords de llicència de patents, tres empreses de base tecnològica (*spinoffs*), sis contractes amb empreses noves i diversos investigadors i investigadores que treballen a empreses col·laboradores.

També hem creat una nova secció al lloc web per mostrar les patents i oportunitats de llicència de l'ICN2, i hem actualitzat el contingut i l'aparença dels fulletons i les brochures de patents.

Patents

A més d'un augment en el nombre de patents registrades, també hem assolit alguns dels nostres objectius qualitatius en aquest àmbit. Per exemple, hem registrat patents en les tres àrees de recerca, incloent-hi tres copatrocinades per la indústria i una presentada conjuntament per dos grups de recerca de l'ICN2. A més, tres patents registrades abans del programa Severo Ochoa, per protegir la propietat intel·lectual derivada de línies de recerca en Energia i Vida, van ser llicenciades el 2014 i el 2015.

A banda de les que s'enumeren a continuació, els grups de recerca de l'ICN2 també van presentar vuit noves sol·licituds de patent, actualment pendents de resolució.

Espanyola

• WO2016/185071 A1: Nanofluidos electroactivos basados en grafeno como electropodos líquidos en celdas de flujo (2015)

Europees

• WO2016/142438 A1: Electrode material comprising silicon nanowires covered by mesoporous oxide nanostructured coating and ionic liquid electrolytes for energy storage applications (2015)
• EP15190177.4: Photodiode with intense photovoltage or photocurrents (2015)
• WO20170600891 A1: Flexoelectric device (2015)
• WO2016162496 A1: Method for monitoring radius and shape variations of atomic force microscope cantilever tips and device thereof (2015)
• EP16163838.2: Ceria nanoparticles for use in the treatment of hepatocellular carcinoma (2016)
• WO2017158165 A1: Method for the preparation of metal organic frameworks (2016)
• EP16382301.6: A hybrid hyperthermia device and the methods using the same (2016)

Més les patents següents copatrocinades per la indústria:

• WO2016/087630: Biocidal composition with dual immediate and remnant activity (2014)
• WO2016/087608: A reclosable adhesive strip (2014)

Estats Units i Canadà

• US 62/392,316: Method to treat antimicrobial resistant infections by electric current (2016)
• US 62/301,946: Thermotherapy method to treat antimicrobial resistant infections (2016)

Més les patents següents copatrocinades per la indústria:

• WO2017105666 A1: Nanoemulsion optical materials (2015)

Empreses de base tecnològica

En el marc del programa Severo Ochoa es va crear la primera empresa de base tecnològica de l'ICN2, FutureChromes, per desenvolupar i comercialitzar lents oftàlmiques. El 2016 la van seguir tres *spinoffs* més, provinents de les àrees de recerca de Vida i Energia.

• FutureChromes, S.L. (2014)
• PaperDrop Diagnostics, S.L. (2016)
• Earthdas Graphene Powered Mobility, S.L. (2016)
• Graphenicalab, S.L. (2016)

Altres

• Dos projectes de doctorat industrial en Vida (2014-2017) i Energia (2016-2018)
• Sis empleats i empleades de l'ICN2, actuals i passats, contractats a empreses col·laboradores: dos en Vida, un en Energia i tres en TIC.
• Sis nous acords de col·laboració amb noves empreses col·laboradores: dos en Energia i quatre en Vida.
• El Departament de Transferència de Coneixement i Tecnologia ha participat en un total de 16 esdeveniments per impulsar la vinculació amb la indústria.

Un dels objectius del programa Severo Ochoa 2014-2018 és impulsar la presència i el reconeixement de l'ICN2 en l'àmbit internacional, consolidant la seva autoritat en nanotecnologies tant en cercles acadèmics com més enllà. Això implica la posada en marxa de múltiples accions complementàries per part de tots els col·lectius de l'ICN2, des del personal investigador júnior i sènior fins als departaments d'administració. Durant aquest període, l'ICN2 ha aconseguit augmentar el nombre i la diversitat de les seves col·laboracions amb centres de recerca internacionals, universitats i consorcis d'innovació, i ha estretat els lligams amb el sector empresarial de la regió.

Aquestes accions es poden agrupar, a grans trets, de la manera següent:

Acords de col·laboració internacional

En el marc dels esforços d'internacionalització contemplats en el programa Severo Ochoa, s'han signat acords de col·laboració per formalitzar les col·laboracions existents amb actors rellevants en el camp de la nanorecerca. Per exemple, disposem ara d'acords formals amb la Comissió Francesa d'Energies Alternatives i Energia Atòmica (CEA, França) i l'Institut Reial de Tecnologia de Melbourne (RMIT, Austràlia), i d'un memoràndum d'entesa (MoU) amb l'Aliança de la Indústria del Grafè de la Xina (CGIA, Xina).

Les primeres accions derivades d'aquestes col·laboracions són variades i inclouen: un taller conjunt amb el CEA, el primer/la primera doctorand/-a patrocinat/-ada per l'RMIT a l'ICN2, nombroses conferències convidades en congressos sobre grafè a la Xina, i un MoU amb una empresa xinesa per establir un laboratori conjunt d'industrialització del grafè a l'ICN2.

Presència europea (H2020)

També s'han assolit fites en aquest sentit a escala europea, especialment a través de la participació en iniciatives del programa de recerca i innovació Horizon 2020 de la Comissió Europea.

Per exemple, la taxa d'èxit de l'ICN2 en aquest programa de finançament el 2015 va ser del 19,5%, gairebé cinc punts percentuals per sobre de la taxa d'èxit global de les primeres 100 convocatòries H2020. La llista completa de projectes H2020 en els quals ha participat l'ICN2 estarà disponible aquí aviat.

Els líders de grup de l'ICN2 també participen activament en les grans iniciatives de recerca europees següents:

• Graphene Flagship: els líders de grup de l'ICN2, el prof. ICREA Stephan Roche i el prof. ICREA Jose A. Garrido, són líders adjunts dels paquets de treball d'Espintrònica i Tecnologies Biomèdiques d'aquesta iniciativa emblemàtica de Tecnologies Futures i Emergents, la iniciativa de recerca més gran de la UE fins avui.
• MaX Center of Excellence: el director i líder de grup de l'ICN2, el prof. de recerca del CSIC Pablo Ordejón, és un dels investigadors principals d'aquesta iniciativa a l'avantguarda de les tecnologies de computació d'alt rendiment i alt rendiment de dades.
• FET Advisory Group: la prof. de recerca ICREA Clivia M. Sotomayor Torres va ser designada propera presidenta d'aquest grup assessor de la Comissió Europea, creat per garantir i maximitzar l'impacte de tecnologies emergents radicalment noves.
• Photonics21: la prof. de recerca ICREA Clivia M. Sotomayor Torres és també membre del Consell deParts Interessades d'aquesta col·laboració publicoprivada, establerta en el marc de H2020.
• StableNextSol: la prof. Mónica Lira-Cantú és la coordinadora principal d'aquesta Acció COST que aplega més de 460 membres de 35 països i 22 sectors relacionats amb la vida útil i l'estabilitat de cèl·lules solars orgàniques i de perovskita.

Publicacions conjuntes internacionals

La coautoria d'articles, com a resultat final d'una col·laboració de qualsevol tipus, és una altra manera d'augmentar la visibilitat internacional en cercles acadèmics, ja que permet associar l'ICN2 amb centres de recerca de prestigi. Alguns d'aquests centres amb els quals l'ICN2 ha produït articles de recerca conjunts per primera vegada en el marc del programa Severo Ochoa inclouen: l'Institut MESA+ de Nanotecnologia (Països Baixos); el Cambridge Graphene Centre, la Universitat d'Oxford, el University College London, la Universitat de Manchester (Regne Unit); el MIT, la Universitat de Columbia, Harvard (EUA); i l'Institut Federal Suís de Tecnologia de Zuric (ETH Zurich) i l'Institut Federal Suís de Tecnologia de Lausana (EPFL) (Suïssa).

Enllaç a les publicacions

Programes de mobilitat d'investigadors/-ores

Investigadors/-ores i estudiants de tot el món venen a l'ICN2 per participar en projectes de recerca conjunts arran de les col·laboracions amb universitats i centres de recerca internacionals. El 2015, per exemple, vam acollir un total de 207 visitants, entre els quals es comptaven persones en pràctiques, becaris/-àries, investigadors/-ores sènior i professors/-ores, dels quals 98 eren dones i 115 eren d'origen no espanyol. La durada mitjana de la seva estada a l'ICN2 va ser de quatre mesos i mig.

Connexions amb la indústria local

Més a prop, hem pres mesures per establir lligams amb el sector empresarial de la regió. L'abril de 2016, l'ICN2 va signar un acord de col·laboració amb Eurecat, el centre tecnològic més gran de Catalunya, per al desenvolupament i la comercialització conjunts de prototips per a empreses desenvolupadores de productes industrials.

L'ICN2 també s'ha incorporat al Clúster de la Indústria de l'Automoció de Catalunya (CIAC), com a membre de la seva comissió tecnològica, i al Clúster de Materials Avançats de Catalunya (MAV), com a membre del seu comitè de direcció. A través d'aquestes pertinences, pot participar en sessions de mediació i formació, així com en altres esdeveniments de creació de xarxes amb empresaris/-àries catalans/-anes, fet que ofereix oportunitats per comprendre millor les necessitats dels clients i com el coneixement de l'ICN2 pot adaptar-se per satisfer-les.

La divulgació és una altra activitat que nodreix totes les àrees de l'ICN2 i hi repercuteix. En consonància amb els principis europeus de recerca i innovació responsables (RRI), el Departament de Màrqueting, comunicació i fundraising coordina i dona suport a les activitats de participació ciutadana, accés als resultats científics i educació científica informal.

En el marc del programa Severo Ochoa, a principis de 2015 vam llançar un nou lloc web, ampliant-ne les seccions principals i treballant per adequar-ne la imatge i el contingut al nivell de la ciència que es desenvolupa a l'institut. També vam renovar el nostre compromís de mantenir una presència activa a les xarxes socials, més que triplicant les notícies i actualitzacions publicades al web, i veient com el nostre nombre de seguidors a Twitter passava de 250 el maig de 2015 a 1.350 l'octubre de 2017. Altres àrees d'activitat durant aquest període han prestat una atenció especial al públic jove, on les accions tenen un fort efecte multiplicador en la societat en conjunt.

A continuació es descriuen alguns aspectes destacats, agrupats per públic destinatari.

Públic general i mitjans de comunicació

Com a institut de recerca de finançament públic, l'ICN2 es compromet a servir la ciutadania i a implicar-la a tots els nivells. Oferir contingut adequat és essencial per garantir que la persona no especialista en ciència i, en última instància, la consumidora comprengui les implicacions de la recerca que es duu a terme a l'institut, i per generar debat sobre les seves possibles aplicacions.

Entre les accions de divulgació dutes a terme durant aquest període destaquen:

• Exposició itinerant Dimensió Nano: anteriorment ubicada al Museu Nacional de la Ciència i la Tècnica de Catalunya (mNACTEC, Terrassa), aquesta exposició va ser redissenyada i actualitzada en el marc del Severo Ochoa, incloent-hi nous mòduls sobre dones en la nanociència. Des d'aleshores s'ha exhibit en biblioteques públiques i universitàries, congressos, festivals de ciència i instituts de secundària.
• Projecte H2020 Nano2All: aquest projecte europeu es basa en la participació directa de la ciutadania i el debat obert sobre les nanotecnologies, amb l'objectiu d'establir un diàleg entre ciutadans, professionals i responsables polítics. L'ICN2 coordina les accions a Barcelona i en fa el seguiment a escala estatal.
• Esdeveniments de divulgació científica: l'ICN2 ha participat activament en esdeveniments regionals per promoure la ciència, principalment entre el públic jove. Per exemple, va liderar accions durant el 10alamenos9, una fira científica d'àmbit estatal que l'institut ha donat suport des dels seus inicis el 2016 i que durant una setmana promou activitats en paral·lel arreu d'Espanya. Altres exemples inclouen la Fira de la Ciència de Barcelona, la Setmana de la Ciència i el YoMo.

Per a una llista més completa, consulteu la secció d'Esdeveniments de divulgació al lloc web principal.

Comunitat educativa

En el marc del programa Severo Ochoa també s'ha treballat per enfortir els vincles amb la comunitat educativa, establint contacte amb estudiants de totes les etapes educatives mitjançant associacions de docents i altres iniciatives. Els objectius van des de fomentar l'alfabetització científica i l'interès per la ciència des de joves, a través de la nanotecnologia, fins a establir un primer contacte amb joves científics i científiques en formació.

El Programa educatiu complet de l'ICN2 es pot consultar aquí, però a grans trets inclou:

• NanoKits: liderats per l'ICN2 en el marc del programa NanoEduca, una col·laboració amb la Universitat de Barcelona, la Universitat Autònoma de Barcelona i el Departament d'Educació de la Generalitat de Catalunya, aquests kits d'experiments han tingut una molt bona acollida per part de la comunitat educativa estatal. Actualment hi ha 100 NanoKits en escoles de tot Catalunya, i centres educatius de la resta d'Espanya i d'altres països també n'han expressat l'interès.
• Jornades de portes obertes: l'ICN2 obre periòdicament les seves portes a estudiants d'entre 16 anys en endavant, on investigadors i investigadores de l'ICN2 els ofereixen una primera aproximació a la vida d'un nanoscientífic o nanoscientífica.
• Promoció STEM: des de 2014 l'ICN2 ha participat en diverses iniciatives regionals i estatals per promoure l'educació i les carreres STEM entre els joves. Per exemple, els programes Bojos per la Física i Joves i Ciència.