Proiect 4: Cercetari aplicative cu laseri, plasma si radiatii destinate dezvoltarii de tehnologii emergente (in domeniul sanatate, energie, securitate si mediu)

Denumirea Programului Nucleu:

Cercetari avansate de laseri - plasma - radiatie - spatiu

Acronim: LAPLAS IV
Contractul nr.: 4N/2016
Denumirea obiectivului: "Cercetari avansate folosind laseri, plasma si radiatii destinate domeniilor de specializare inteligenta si de interes public"

Titlul proiectului: "Cercetari aplicative cu laseri, plasma si radiatii destinate dezvoltarii de tehnologii emergente (in domeniul sanatate, energie, securitate si mediu)"

Proiectul 4: PN 16 47 01 04
Director de proiect: Dr. TISEANU Ion

In contextul integrarii rezultatelor obtinute in activitatea de cercetare cu cerintele pietei si ale beneficiarilor, un interes cat mai mare trebuie acordat dezvoltarii si focalizarii cercetarii aplicative catre cresterea competitivitatii prin inovare si transferul cunostintelor spre beneficiari economici.

In concordanta cu misiunea INFLPR prezenta propunere de proiect are ca scop dezvoltarea unor materiale si tehnologii avansate ce utilizeaza laserii, plasma sau radiatia si destinate tehnologiilor emergente in domeniile: energii noi si regenerabile, sanatate, mediu si bioeconomie, tehnologia informaţiei şi a comunicaţiilor, spaţiu și securitate, tehnologii noi si emergente si materiale avansate. Propunerea de proiect va contribui la realizarea Obiectivului specific D. al Programului Nucleu INFLPR: Cercetări aplicative cu laseri, plasmă și radiații destinate dezvoltării de materiale avansate în vederea utilizării lor în tehnologii emergente în domeniile energie, mediu, sănătate, spațiu și securitate. Propunerea curenta are si scopul acoperirii verigii lipsa intre activitatile de cercetare fundamentala/aplicativa din INFLPR si cerintele companiilor din cluster-ul MHTC si din economia tarii. Acest scop se propune a fi atins, printre altele, prin racordarea resursei umane de exceptie a INFLPR la infrastructura de cercetare deosebita din cadrul Centrului de Tehnologii Avansate Laser CETAL.

Acestea fiind spuse, obiectivul principal al proiectului va consta in cresterea recunoasterii nationale si internationale a capabilitatii Institutului pentru inovare si transfer tehnologic prin extinderea activitatilor CDI existente si abordarea de tematici noi in urmatoarele domenii de specializare inteligenta:

  • OG1. Materiale si tehnologii pentru dezvoltarea de forme de energie noi și regenerabile
  • OG2. Materiale și tehnologii pentru sănătate, mediu si bioeconomie
  • OG3. Tehnologia informaţiei şi a comunicaţiilor, spaţiu și securitate
  • OG4. Tehnologii noi si emergente si Materiale avansate

Dupa cum se observa in lista de mai sus obiectivele propunerii de proiect se alinieaza domeniilor de specializare inteligenta si domeniilor de prioritate publica asa cum au fost definite in Strategia Nationala de Cercetare-Dezvoltare si Inovare 2014-2020.

In cadrul tematicii generale „OG1: Materiale si tehnologii pentru dezvoltarea de forme de energie noi și regenerabile” sunt vizate urmatoarele obiective specifice (OS):

  • OS 1.1 Investigarea de noi materiale nanostructurate produse prin metode laser cu aplicatii in celule solare.
  • OS 1.2 Materiale pentru aplicatii din domeniul fuziunii nucleare: acoperiri dure pentru componentele primului perete tokamak
  • OS 1.3 Tehnici numerice avansate pentru diagnoza si controlul plasmei de fuziune in conditii experimentale reale.

Aspectele care tin de domeniul „OG2: Materiale și tehnologii pentru sănătate, mediu si bioeconomie” vor fi abordate in cadrul urmatoarelor directii:

  • OS 2.1 Aplicarea plasmei netermice in depoluarea apei contaminate. Aplicatii in agricultura
  • OS 2.2 Sinteza, procesarea si caracterizarea materialelor ceramice pentru incapsularea produsilor de fisiune radioactivi
  • OS 2.3 Investigarea propagării unor fascicule structurate prin medii turbulente şi/sau medii cu structură microscopică dinamică pentru obţinerea neinvazivă a imaginilor şi detecţie optica
  • OS 2.4 Platforma imagistica multimodala pentru dezvoltare de nanomateriale pentru teranostica si cercetari inovative in biotehnologie
  • OS 2.5 Cercetari privind dezvoltarea unui sistem imagistic hiperspectral ce utilizeaza un interferometru ca element dispersiv, cu aplicatii in domenii ca: mediu si sanatate

Domeniul „OG3: Tehnologia informaţiei şi a comunicaţiilor, spaţiu și securitate” este reprezentat de studii privind:

  • OS 3.1 Sinteza si optimizarea unor structuri de senzori cu selectivitate ridicata la detectia de gaze specifice
  • OS 3.2 Determinarea caracteristicilor transportului razelor cosmice si al particulelor vantului solar
  • OS 3.3 Filme nanostructurate obtinute prin tehnici laser combinate utilizate in senzori de gaze toxice

Cele mai numeroase obiective specifice vor fi tintite in aria tematica ”OG4: Tehnologii noi si emergente si Materiale avansate”

  • OS 4.1 Structuri avansate de laseri cu corp solid pompati cu diode laser pentru aprinderea de combustibil in motoarele cu ardere interna.
  • OS 4.2 Sinteza si micro/macro-procesarea materialelor avansate cu tehnologii laser
  • OS 4.3 Sinteza in plasma de structuri planare cu alternanta de proprietati in conditii de reproductibilitate
  • OS 4.4 Sinteza amestecurilor de hidrogel superabsorbant cu grafena si investigarea compusilor cu activitate chirala din produse medicale, in camp de radiatii ionizante
  • OS 4.5. Cercetari experimentale privind sudarea laser a materialelor metalice
  • OS 4.6 Dezvoltarea si aplicarea sistematica a tehncilor de control nedistructiv existente in INFLPR ca metode de monitorizare a asigurarii calitatii serviciilor de micro-macroprocesare prin tehnici laser, plama si radiatii.

Intregul proiect va beneficia de dezvoltarea si implementarea de tehnici informationale pentru modelare numerica avansata, stocare si manipulare de date in scopul facilitarii accesului la cercetari avansate de laseri si plasma cu aplicatie in sanatate, spatiu si securitate.

Tematica CDI abordata in proiect are corespondenta in obiectivele (Ob) strategice stiintifice si directiile de cercetare (D) din Planul de Dezvoltare Institutionala pe perioada 2015-2020 cum ar fi:

  • Ob. #3. Studii avansate ale plasmei in domeniul energiei de fuziune (EURATOM) si a proceselor de tip eco-nano-bio
  • D 3.3. Procese avansate pentru chimia plasmei si cataliza, generare de energie verde si regenerabila, analiza ambientala si elementala;
  • D 3.4. Cercetare de fuziune integrata prin proiecte internationale de anvergura (JET, ITER, DEMO) sub egida programului EURATOM.
  • Ob. #4. Aplicatiile industriale si biomedicale ale procesarii fotonice si cu plasma.
  • D 4.2. Cercetari asupra producerii de materiale biomedicale si tehnologii pentru aplicatii in stiintele vietii folosind laserii si plasma.
  • D 4.3. Tehnologii de acoperire ultra rezistente in condiții extreme pentru domeniul laserelor de mare putere, a fuziunii si fisiunii.
  • D 4.4 Tehnici avansate de raze X pentru asigurarea calitatii tehnologiilor in fuziune / fisiune/industria aerospatiala/securitate.
  • D 4.5 Tehnologii de procesare cu laseri, plasma si radiatie a unor noi produse.
  • D 4.6 Aplicatiile acceleratoarelor de electroni, implantarii cu ioni si a surselor de plasma in industrie si protectia mediului.

Dat fiind caracterul de finantare de baza al Programului Nucleu, ne propunem si abordarea unor tematici noi precum: acoperiri dure, pentru functionare in conditii extreme - acoperiri destinate interactiilor cu plasma ultrafierbinte din instalatiile de fuziune; acoperiri destinate opticii care functioneaza in motoarele cu ardere interna, teranostica (terapie+diagnostica) cu raze X si nanoparticule multifunctionale. In general, tematicile abordate vor reprezenta directii de cercetare pentru urmatorii ani, urmand ca cercetarea sa fie continuata in cadrul unor proiecte specifice ale planurilor nationale si europene.