Plan Estratagico Ciencias y Tecnologia de Materiales - IATS
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PLAN DE ACTUACIÓN DEL CSIC Plan Estratégico del Área de Ciencia y Tecnología de Materiales Este documento recoge las pautas e indicaciones generales sobre el formato de los Planes Estratégicos de las Áreas Científico-Técnicas y sobre el proceso de aprobación de los Planes Estratégicos de los centros e Institutos del CSIC, que contribuirán a la elaboración del Plan de Actuación del Organismo. Marzo 2006 1 Introducción 1. INFORMACIÓN GENERAL Y SITUACIÓN EN ENERO DE 2005 1.1. PRESENTACIÓN En 1985 el CSIC puso en marcha un Programa Movilizador en Materiales que fue el germen del cual en 1988 surgió el Área de Ciencia y Tecnología (CyT) de Materiales del CSIC en paralelo con la creación del Programa Nacional (PN) de Materiales dentro del Plan Nacional de I+D gestionado por la denominada Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT). La actividad principal del Área de CyT de Materiales del CSIC es promover y realizar investigación para el avance científico y tecnológico de los materiales, al servicio de la sociedad. Es un Área interdisciplinar agrupando a químicos, físicos e ingenieros, aunque estos últimos en menor proporción, y algunos biólogos, geólogos y arquitectos. El Área está constituida por 9 Institutos de investigación, cuatro de ellos de carácter más aplicado y cinco con carácter más básico, aunque hoy en día, en todos ellos se hace ciencia básica y aplicada. Entre los primeros se encuentran el Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM), el Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV), el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc) y el Instituto de Ciencia yTecnología de Polímeros (ICTP). Entre los segundos, el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB), el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS), el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA) y todavía en formación la Unidad de Física de Materiales (UFM) en el País Vasco. Estos tres últimos son institutos mixtos con las Universidades de Sevilla, de Zaragoza y del País Vasco respectivamente y además el ICMA pertenece simultáneamente al Área de CyT Químicas. El personal de los Institutos se distribuye en investigadores funcionarios, contratados, investigadores en formación (en adelante becarios por brevedad) y personal de apoyo a la investigación y personal de administración. Todos los Institutos de Área cuentan con una dotación de investigadores relativamente alta y en menor medida de personal de apoyo. La cifra de investigadores de plantilla de cada instituto es superior a 30, a excepción del UFM (todavía en formación), y en el caso del ICMM a fecha 2006 es de 95 investigadores. A esta misma fecha la cifra total de investigadores en plantilla del CSIC y profesores universitarios adscritos a los institutos mixtos es 437, la de personal de apoyo 179 y la de contratados y becarios de 597. El Área de CyT de Materiales representa el 13,8% del Personal Investigador del CSIC (funcionarios e investigadores postdoctorales). La producción científica del conjunto de los institutos del Área de CyT de Materiales es muy alta. Durante el período 2000-2004 se han publicado 5238 artículos SCI. A título de ejemplo en el año 2005, el número de publicaciones, SCI, ha sido de 1270. Además de 115 libros y monografías, así como 92 publicaciones en revistas de carácter más divulgativo. El Área de CyT de Materiales del CSIC realiza el 38% de las publicaciones SCI de Materiales en España, ocupa la 2º posición en el CSIC por el nº de publicaciones SCI y la 6ª posición mundial en el ranking de los centros de materiales, según ISI. El Área de CyT de Materiales también realiza otras muchas actividades. Entre otras están las actividades relacionadas con la captación de recursos económicos, la transferencia de tecnología al sector industrial, la formación de especialistas y doctores, y su integración en el contexto internacional: - Captación de recursos a través de fondos públicos de investigación competitivos procedentes de Agencias Europeas, Nacionales y de Comunidades Autónomas. Prácticamente, aunque no exclusivamente, la actividad de investigación de todos los institutos se enmarca dentro de los sucesivos Programas Nacionales (PN) de Materiales del Ministerio de Educación y Ciencia (MEC), muchas veces el Área actuando de motor del Programa. Casi un tercio de los proyectos del PN de Materiales del MEC se han ejecutado dentro del Área de CyT de Materiales del CSIC. Durante el periodo 2000-2004 la cantidad obtenida del PN ha sido de 36,3 M€. A ésta hay que añadir la correspondiente a los fondos procedentes de las CCAA y de otros programas de investigación, ej PROFIT, PN de Física, el PN de la Construcción y en menor medida del Fondo de Investigaciones Sanitarias (FIS), que ha supuesto 15 M€ adicionales. - Vinculación con el sector productivo. Prácticamente, en todos los institutos del Área existe preocupación por la transferencia de tecnología al sector empresarial, ya sea nacional o multinacional. En total, en el período 20002004, el Área ha suscrito 1176 contratos y ha ingresado por este concepto 23 M€. Ha obtenido 67 patentes nacionales, y 30 patentes en explotación. En el año 2005 el Área de CyT de Materiales ocupa la 1ª posición en el CSIC por este concepto. - Internacionalización del Área, especialmente en el ámbito de la Unión Europea (UE). En el Área ha existido siempre una importante y fructífera actividad de cooperación internacional. Esta internacionalización se ve reflejada, 2 por una parte, por la calidad y cantidad de los centros de investigación con los que colabora y, por otra, por la captación de recursos, de los sucesivos (IV, V y VI) PM de la UE. Durante el período 2000-2004 se han ingresado 18M€ por este concepto. En el año 2005 el Área de CyT de Materiales ocupa la 2ª posición en el CSIC por este concepto. Es de resaltar que la práctica totalidad de los investigadores que se incorporan como doctores a los institutos del Área han realizado estancias de larga duración (típicamente 2 años) en laboratorios europeos y/o de USA. Además, todos los institutos del Área mantienen estrechas relaciones de intercambio con prácticamente todos los países de Iberoamérica y en particular existen diversas acciones de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED). - Formación de doctores y especialistas. El Área tiene gran capacidad para formar especialistas y doctores e integrarlos directamente a las empresas y a los sistemas de I+D de distintas comunidades y países. En el período 2000-2004 el número de doctores formados asciende a 254 de los cuales al menos un tercio han sido trasferidos al sector productivo. Además, el número de cursos impartidos ha sido de 496. Es de resaltar que a los institutos del Área se vienen a formar también muchos estudiantes europeos, de Iberoamérica y de otros continentes. Conviene señalar la alta participación de sus investigadores en actividades de gestión de la investigación, en organizaciones y comités nacionales e internacionales y el elevado número de colaboraciones del Área mediante Unidades Asociadas (UA) y Redes Temáticas (RT). En el 2005 el Área de CyT de Materiales mantenía 24 UA con distintos departamentos de las universidades españolas, así como con un hospital y un centro tecnológico. Además, lidera o participa en las Redes Temáticas sobre Radiación Sincrotrón, Pilas de Combustible, Materiales Moleculares, Biomateriales y Patrimonio Histórico y Cultural. -Prácticamente, todos los Institutos de Área cuentan con una variedad razonable de infraestructuras científicas de medio nivel, infraestructura informática extensa y bibliotecas dotadas con fondos de su especialidad. El acceso electrónico a los servicios de hemeroteca se ha generalizado. Durante el periodo de 2000-2004 el Área de CyT de Materiales, ha invertido 12,5 M€ en equipos superiores a 60.000 €, aunque la distribución no es similar en todos los Institutos. Hay también una serie de características o actividades más específicas de algunos Institutos: - El Instituto de Materiales de Barcelona tiene un “Joint venture” con la empresa Carburos Metálicos y han creado el centro “MATGAS” en el que se ubican personal y técnicas compartidas por ambos centros -La Unidad de Física de Materiales del País Vasco Vasco mantiene una estrecha colaboracion con la Fundación Donostia International Physics Center, de la que algunos de sus miembros forman parte. - Existen laboratorios con sistemas de calidad implantados en el CENIM y en fase de implantación en el IETcc, ICV e ICMM. -Master en en CyT de Polímeros y Pilas de Combustible. -Edición de revistas científicas especializadas en varios institutos: ICTP, ICV, IETcc y CENIM. Por último queremos resaltar la actividad en Nanociencia y Nanotecnología como una actividad adicional del Área de CyT de Materiales. El Área ha colaborado en el desarrollo de este nuevo Programa de Investigación a través de la Acción Estratégica en Nanociencia y Nanotecnología (el gestor del mismo pertenece al Área de CyT de Materiales) y a la creación de nuevos centros de nanotecnología en distintas comunidades autónomas: Madrid, Cataluña, Aragón, País Vasco y Asturias entre otras. El PE del Área para el periodo 2005-2009 pretende dar una estrategia y definir una serie de actuaciones para dirigir la investigación, marcando unos objetivos de carácter general, con objeto de lograr una investigación competitiva reconocida internacionalmente y evaluada mediante indicadores tanto cualitativos como cuantitativos. 3 1.2. CENTROS E INSTITUTOS Los primeros institutos del Área fueron el Instituto de CyT de Polímeros(inicialmente de Plásticos y Caucho) (ICTP), el Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV), el Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM) y el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc). Se crearon en los años 50-60, aunque los primeros investigadores procedían de otros departamentos de centros del CSIC, que en los años 40-50 iniciaron su actividad con la intención de dar apoyo sectorial a la incipiente industria nacional de polímeros, cerámicos, metalurgia y construcción. Los Institutos de Ciencia de Materiales, ICMM, ICMAB, ICMA e ICMS, se crearon a mediados de los años 80 con la aparición del PN de Materiales. En la mayor parte de los casos los investigadores procedían de otros institutos del CSIC, p.ej. el ICMM fue fruto de la unificación de 4 institutos pre-existentes y en el caso de los Institutos ICMA e ICMS además, de profesores de la Universidad. La UFM se ha creado en el año 2000 también con profesores de universidad y está en fase de consolidación. DENOMINACIÓN SIGLAS Ubicación Centro Mixto con Universidad Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas CENIM Madrid -- Instituto de Cerámica y Vidrio ICV Madrid -- Instituto Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja IETcc Madrid -- Instituto de Ciencia yTecnología de Polímeros ICTP Madrid -- Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid ICMM Madrid -- Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona ICMAB Barcelona -- Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón ICMA Zaragoza U Zaragoza Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla ICMS Sevilla U Sevilla Unidad de Física de Materiales UFM S Sebastián U País Vasco La mayoría de los institutos del Área cuenta con edificios propios, a excepción del ICMA y la UFM que ya cuentan con sus respectivos proyectos para la construcción del nuevo edificio. La mayoría de los Institutos, a excepción del IETcc, están localizados en campus del CSIC y/o en campus Universitario. El ICMA es el único Instituto del Área de CyT de Materiales que pertenece también a otro Área del CSIC, CyTs Químicas. Este PE sólo recoge la contribución del ICMA al Área de CyT de Materiales. El ICMAB tiene un Patronato donde participa la Generalitat de Cataluña y la Univ. Autónoma de Barcelona. Para una mayor información de cada centro consultar el Plan Estratégico del mismo y su página web. 4 1.3. LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN INTRODUCCION El Área de CyT de Materiales es, por la propia naturaleza de su trabajo, un Área eminentemente multidisciplinar que se desarrolla en la confluencia entre la Física y la Química del estado sólido, que se nutre de aspectos de ingeniería y que, durante los últimos años, se ha integrado con fuerza en desarrollados vinculados a la Biología y Biomedicina. Desde otra perspectiva, cabe destacar que las actividades del Área deben cubrir un amplio abanico desde la síntesis y procesado de los materiales a su simulación, caracterización, determinación de propiedades y, en su caso, desarrollo de dispositivos u otras aplicaciones finales. Atendiendo a estas consideraciones, la actividad científica y técnica del Área se ha agrupado en un número reducido de líneas de investigación resaltando aquellos aspectos donde la actividad del Área es más fuerte. Conviene resaltar no obstante que la definición de las líneas que se describen trata simplemente de destacar el aspecto que parece más notable en las mismas. Por ejemplo, en la línea denominada “Materiales magnéticos, superconductores y electroactivos”, esta definición atiende a resaltar esas propiedades funcionales, lo cual no descarta que en esa línea se contemplen aspectos de síntesis, procesado y caracterización de esos mismos materiales. Además de proceder según este criterio integrador a la hora de definir las líneas de investigación, se ha querido también dar un marco de referencia a las distintas líneas destacando de nuevo aquellos aspectos que le dan un mayor valor añadido y/o impacto científico o social. Para ello las líneas de investigación consideradas para el Área se han agrupado en torno al elemento que mejor las caracteriza o que tiene un mayor impacto social. Se han considerado así grandes grupos de líneas en torno a los conceptos de Materiales Funcionales y Nanomateriales, Nuevos Métodos de Procesado de Materiales, Materiales para la Salud y el Medioambiente, Materiales para sectores de alta Producción Industrial, Teoría y Estructura de la Materia y Actividades de Apoyo Tecnológico y al Patrimonio Histórico, tal y como se recoge a continuación. Tabla 1.4. Líneas de investigación y otras actividades más representativas Materiales Funcionales y Nanomateriales • Materiales magnéticos, superconductores y electroactivos. • Materiales fotónicos y propiedades ópticas de materiales. • Materiales moleculares y supramoleculares funcionales. • Materiales híbridos o compuestos obtenidos mediante micro- y nano-estructuración. • Láminas delgadas funcionales, recubrimientos, superficies y su nanoestructuración. Nuevos Métodos de Procesado de Materiales. Materiales para la Salud y el Medioambiente • Biomateriales. Aplicaciones biológicas y biomédicas • Materiales y dispositivos para la energía y la mejora del medio ambiente Materiales para sectores de Alta Producción Industrial • Polímeros y materiales compuestos con base polimérica. • Nuevos materiales metálicos. • Materiales cerámicos y vidrios de interés tecnológico. • Materiales y estructuras para la construcción. Teoría y Estructura de la Materia • Teoría de la Materia Condensada, simulación de materiales y procesos. • Grandes instalaciones para la Materia Condensada (sincrotrón, neutrones). Actividades de Apoyo Tecnológico y al Patrimonio Histórico y Cultural • Materiales y técnicas para la conservación y restauración del Patrimonio arquitectónico y artístico • Apoyo tecnológico, acreditación y certificación. 5 Materiales Funcionales y Nanomateriales Materiales magnéticos, superconductores y electroactivos. El carácter polar de los materiales, así como el cambio de sus propiedades mediante la interacción con campos eléctricos y magnéticos suponen los fundamentos de gran parte de las aplicaciones más extendidas de los materiales. Mención especial merece el fenómeno de la superconductividad cuya explosión en 1986 tras el trabajo de Bednorz y Müller sobre perovskitas de cobre atrajo la atención de una parte muy considerable de la comunidad científica de Materiales y el desarrollo de diversas familias de óxidos superconductores. En la actualidad el trabajo experimental y teórico realizado sobre estos óxidos superconductores por la comunidad internacional es inmenso, pero la temperatura de transición al estado superconductor se mantiene aún lejana a la temperatura ambiente (aproximadamente Tc=138 K, o −135 °C). En este contexto se han desarrollado metodologías de bajo coste basadas en el depósito de soluciones químicas y con altas prestaciones para la producción de cintas e hilos de gran longitud ha constituido la mayor prioridad en este campo en el cual el ICMAB ha liderado dos proyectos de la UE Novel Sol Gel technology for long length superconducting coated tapes SOLSULET y High performance nanostructured coated conductors by chemical processing HIPERCHEM y, juntamente con el ICMA, ha participado activamente en la red europea SCENET. Asimismo la integración de los materiales de altas prestaciones (YBa2Cu3O7) ya existentes en sistemas electrotécnicos (cables, motores, limitadores de corriente) sigue siendo una necesidad ineludible para su industrialización. La preparación de conductores nanocomposite epitaxiales, así como la comprensión de las propiedades superconductoras, constituye una estrategia ineludible para aumentar prestaciones a altos campos magnéticos y en consecuencia ampliar la aplicabilidad práctica de los materiales superconductores. Otro polo de atención reciente ha sido el anuncio en 2001 de superconductividad en MgB2 con temperatura crítica de 39 K. Las actividades más recientes sobre materiales magnéticos se han centrado en buena medida en aspectos relacionados con el nanomagnetismo y la espintrónica (manejo del spin electrónico incluida la magnetorresistencia), sobre todo basándose en óxidos de materiales de transición los cuales presentan fenomenologías muy novedosas debido a su fuerte correlación electrónica. Los fenómenos de magnetotransporte en láminas delgadas magnetorresistivas – (La,Ca)MnO3, (La,Sr)MnO3, SrRuO3, Sr2FeMoO6 – se han investigado ampliamente en relación con la microestructura con el fin de construir dispositivos magnetoelectrónicos. También se ha investigado la combinación de materiales ferromagnéticos con otros materiales funcionales (ferroeléctricos, superconductores) con el fin de generar nuevas fenomenologías y nuevos dispositivos de gran interés (ICMA, ICMM, ICMAB). Asímismo el estudio de las propiedades de óxidos semiconductores diluidos (ZnO:Mn, Co) ha constituido una novedad dado su interés como materiales ferromagnéticos con altas temperaturas de transición (ICMAB). Esta actividad está soportada la Red Europea de Nanoelectrónica (PHANTOMS) –ICMM- la red nacional de Magnetorresistencia Colosal (1998-2000 y 2001-2003), la red nacional NANOSPAIN sobre nanociencia (coordinada desde el ICMM). Otras actividades adicionales que se llevan a cabo son: i) Síntesis mediante alta presión y atmósfera reductora de nuevos óxidos ferromagnéticos – por ejemplo YMnFeO5 RCu3M4O12, (ICMM). Ii) Estudio de estructuras magnéticas y fenómenos de orden de carga y transiciones metal aislante en Manganitas, Niquelatos y cobaltitas (ICMA, ICMAB, ICMM). iii) Estudio de partículas y micro- nano-estructuras con énfasis en la reducción del tamaño para el aumento de la capacidad de almacenamiento de memorias, por ejemplo microhilos (diámetro 1-120 μm) magnéticos ricos en Fe o Co con magnetoimpedancia gigante y nanohilos magnéticos con diámetro 30-100 nm obtenidos en plantillas nanoporosas de alúmina que permiten la implementación de memorias magnéticas de muy alta densidad, hasta 300 Gbits/in2, (ICMM). iv) Estudio de los mecanismos de desimanación de nanoestructuras magnéticas -SmCo y FePt - con fuerte anisotropia (ICMM). v) Incorporación de partículas magnéticas –Nd2Fe14B en aerogeles (ICMAB). vi) También se han realizado desarrollos tecnológicos de limitadores de corriente superconductores a través del proyecto europeo Bulk YBCO and High Voltager Fault Current Limiter BYFAULT (ICMAB 98-2002) Las actividades en materiales electroactivos abarcan los monocristales, cerámicas y polímeros y atienden a las modificaciones de las propiedades ópticas, mecánicas y eléctricas (incluidos fenómenos de conducción eléctrica) inducidas por la aplicación de campos eléctricos tanto externos como internos. Las cerámicas piezoeléctricas ocupan un lugar destacado en el control micro y nanomecánico y también abarcan otros campos de aplicación tal como el control piroeléctrico y el control de potencia. La actividad se centra en el ICMM y en el ICV, existiendo interlocutores industriales tanto del ámbito nacional IK varistores (INAEL SA) como empresas de ámbito europeo (Ferroperm Piezoceramics. Dinamarca). La actividad se focaliza en gran medida en la correlación entre las microestructura y las propiedades, desarrollo de compuestos metal-cerámica piezoeléctrica, piezoeléctricos de alta temperatura (Bi4Ti3O12), sustitución del Pb (contaminante potencial) de la producción cerámica y desarrollo de varistores (tipo ZnO-Bi2O3 y ZnO-Bi2O3-Sb2O3) para aplicaciones de bajo voltaje. En los últimos años esta actividad ha estado apoyada en la red temática “POLar ElectroCERamics (POLECER)” y el proyecto del V-PM Lead-Free Piezoelectric Ceramics Based on Alkaline Niobates. También existe en el ICTP una actividad notable en polímeros electroactivos fundamentalmente relacionada con fenómenos de conducción (ver línea de Polímeros). 6 Materiales fotónicos y propiedades ópticas de materiales. La implantación de la fibra óptica en los sistemas de comunicaciones y el desarrollo de los sistemas láser han guiado en el pasado la investigación en materiales fotónicos y sus aplicaciones. El impacto de los materiales y las técnicas fotónicas se ha extendido a ámbitos muy diversos que incluyen no sólo las comunicaciones (donde se hibrida paulatinamente con las técnicas electrónicas) sino al medioambiente en sistemas detección de gases contaminantes, a la biología para el reconocimiento de tejidos, células y manipulación de macromoléculas, así como a la medicina con el láser como herramienta de corte y ablación de tejidos. En la actualidad esta línea de investigación está presente en mayor o menor medida en la práctica totalidad de los institutos de perfil básico del Área de CyT de Materiales del CSIC y en el ICTP, si bien existe poca interacción entre éstos y la actividad se centra sobre aspectos diversos: Recientemente los materiales de gap fotónico han recibido una atención considerable. La investigación dentro del Área de CyT de Materiales ha sido en buena medida de liderazgo, en particular con la preparación de ópalos artificiales sedimentados a partir de disoluciones coloidales y de estructuras inversas creadas por infiltración que se realizan principalmente en el ICMM y recientemente en el ICMS. Esta actividad está soportada por la Red de Excelencia del VI PM Nanophotonics to Realize Molecular-scale Technologies PHOREMOST, la acción P11 del programa COST, así como la acción estratégica nacional de Nanociencia y Nanotecnología MAJNAF y por la fundación Ramon Areces. Así mismo se presta atención a la descripción teórica de la propagación óptica en medios con permitividad dieléctrica periódica en el rango inferior a la longitud de onda y la formación de plasmones supercifiales (UFM,ICMA,ICMM) participandose en las Redes de Excelencia Surface Plasmon Nanodevices: Towards Sub-wavelength Miniaturization of Optical Interconnects and Photonic Components PLASMO-NANODEVICES y MetaMaterials Organized for radio, millimeter wave, and PHOtonic Superlattice Engineering METAMORPHOSE, del VI PM. Los metamateriales y su aplicación como materiales fotónicos zurdos es otro tema de actividad reciente donde investigadores del ICMM han contribuido a la comprensión de los fenómenos observados. En el ámbito de los compuestos inorgánicos y sus aplicaciones como láseres de estado sólido, se realiza una actividad considerable en la preparación de matrices láser cristalinas –M+T3+(WO4)2 - y vítreas, con énfasis en sistemas sintonizables, no lineales, pulsos ultracortos (fs) y aplicaciones en fibra óptica (UFM y ICMM). Esta actividad en conexión con la mediana industria de ámbito europeo está soportada por proyectos nacionales, del VI PM . Double Tungstate Crystal DT-CRYS y el mantenimiento de foros de encuentro europeo tales como las reuniones Franco-Españolas de Química y Física de Estado Sólido que dan acogida a esta temática. En el ICMS se prepraran por PECVD recubrimientos de sistemas coloidales, silicatos de tierras raras y se incorporan moléculas con hiperpolarizabilidad y en el ICV se realizan recubrimientos por sol-gel, aunque estas técnicas tienen aplicación potencial como recubrimientos ópticos los objetivos perseguidos son principalmente de protección o funcionalización y por tanto no se consideran en la presente línea. En el ámbito exclusivo de la caracterización espectroscópica (Raman y PL) espacialmente resuelta, se trabaja con silicio poroso y guías de onda (ICMM). Se realiza una actividad creciente en materiales fotónicos orgánicos tales como polímeros fotosensibles, emisores y memorias ópticas (ICTP, ICMA, ICMAB), nuevos cristales líquidos, sus agrupaciones, funcionalización óptica y encapsulamiento en matrices sólidas (ICMA, ICMM), síntesis de nuevas moléculas orgánicas y materiales moleculares hiperpolarizables con propiedades ópticas no lineales (ICMAB, ICMA). Más detalle sobre esta actividad puede encontrarse en las líneas de materiales supramoleculares y polímeros. En este contexto el ICMA participa en la Acción COST P8 Materials and Systems for Optical Data Storage and Processing Desde el punto de vista de las aplicaciones fotónicas deben destacarse actividades recientes en la visualización no invasiva y creación de imágenes de seres vivos desde células a organismos completos mediante el estudio de la propagación y dispersión de la luz. Esta actividad se soporta en el proyecto del VI PM Molecular Imaging así como en redes nacionales de Fotónica y Óptica aplicada a seres vivos. Prácticamente en la totalidad de los institutos del Área existen técnicas espectroscópicas para el estudio de las propiedades ópticas de los materiales. Estas técnicas incluyen la elipsometría espectral, espectroscopía Brilloiun, Raman, luminiscencia, en algunos casos con resolución temporal y espacial e interferometría. Se aplican para la determinación de propiedades físicas, estudio de envejecimiento/degradación de los materiales, intercaras y dominios y más escasamente se aplican al estudio de la respuesta no lineal de los materiales y o las propiedades de los medios confinados (guías y fibras ópticas). Para la preparación de materiales fotónicos existe infraestructura adecuada para la síntesis de compuestos y en menor medida técnicas preparación. No existen por ejemplo técnicas adecuadas a la preparación de láseres de diodo semiconductor, una de las actividades industriales relevantes en la actualidad, ni sistemas de fibrado o preparación de guías de onda. 7 Materiales moleculares y supramoleculares funcionales Los materiales moleculares y supramoleculares funcionales han generado una intensa actividad en los últimos años debido al interés tecnológico que despiertan en el Área que se conoce como Electrónica, Fotónica y Magnetismo Molecular. El objetivo final de esta temática es la preparación, desarrollo y estudio de materiales que combinan las propiedades intrínsecas de los compuestos de naturaleza molecular (tamaño nanoscópico, bajo peso específico, gran versatilidad sintética, transparencia, etc.) con la presencia de una (o más) propiedad(es) física(s) de interés práctico. Entre las propiedades que son objeto de un mayor interés cabe destacar tanto las ópticas como las eléctricas y magnéticas. Estos materiales pueden además combinar más de una propiedad así como ser sistemas moleculares biestables, esto es, pueden exhibir de forma reversible dos estados diferentes. Así pueden mostrar variaciones de alguna de las propiedades anteriormente comentadas, utilizando estímulos externos tales como la luz, presión, temperatura, especies químicas o los campos eléctricos y/o magnéticos por lo que pueden comportarse como sensores. Para conseguir dispositivos basados en moléculas se debe extrapolar el comportamiento que tienen las moléculas en disolución o bien cuando forman materiales moleculares masivos en 3 dimensiones al que presentarán sobre una superficie o bien en forma de nanopartículas. Actualmente existe por tanto un gran interés en el desarrollo de sistemas moleculares inmovilizados en superficies que nos permitan obtener dispositivos reales específicos para aplicaciones determinadas (interruptores, memorias, sensores, etc…) utilizando moléculas que presentan en disolución este comportamiento. En la mayoría de los casos el desarrollo se consigue con la aproximación “ascendente” que se beneficia de la “Química Supramolecular” para organizar las moléculas en tres dimensiones o bien para formar nano-objetos en superficies lo que conduce a materiales cristalinos o cristal-líquido y a superficies nanoestructuradas con entidades nanoscópica que poseen propiedades prediseñadas. La actividad que se desarrolla en los Institutos del Área es muy intensa y tiene una gran proyección internacional, por ejemplo el ICMA ha participado en la Red Super Molecular Liquid Crystal Dendrimers del V PM de la UE. A nivel nacional los grupos del ICMAB y el ICMA han participado activamente en la creación y posterior funcionamiento de la Escuela Nacional de Materiales Moleculares que se celebra bianualmente desde el año 1992. En la síntesis y el desarrollo de moléculas y polímeros con propiedades de cristales líquidos existe una actividad muy importante en el ICMA, ICTP e ICMM. En moléculas orgánicas y materiales moleculares hiperpolarizables con propiedades ópticas no lineales se trabaja en el ICMA, ICMAB y ICMS. En el ICMM, se han desarrollado trabajos pioneros basados en compuestos preparados vía sol-gel que albergan compuestos orgánicos con actividad óptica o electroóptica (OPTOSOLGEL), capaces de responder a estímulos externos tales como luz o campo eléctrico, lo que permite avanzar en un siguiente paso hacia la preparación de nuevos dispositivos (NANOLAMBDA). En materiales moleculares magnéticos el ICMAB y el ICMA han sido pioneros a nivel internacional y desarrollan una actividad muy importante lo que se refleja en la participación en proyectos europeos como la Red de Excelencia Molecular Approach to Nanomagnets and Multifunctional Materials (MAGMANet ) y la Red de Formación Marie Curie “Quantum Effects in Molecular Nanomagnets” (QuEMolNa). En estos institutos también existe una intensa actividad sobre el desarrollo de materiales moleculares para la electrónica concretado en el desarrollo y estudio teórico y experimental de moléculas para metales sintéticos, transistores de efecto campo, interruptores moleculares, sensores, OLEDS, nanohilos y células fotovoltaicas. En esta temática se participa en el Proyecto Integrado del VI PM de la UE Nanoscale Intergrated processing of self-organizing Multifunctional Organic material” NAIMO. Existen también y se están desarrollando de forma intensiva en los últimos años, diversas metodologías que permiten la nanoestructuración de los materiales moleculares para su aplicación. Así en el ICMAB se desarrollan metodologías basadas en cristalización en medios supercríticos que permiten obtener nanopartículas y nanosuspensiones de materiales moleculares. También se obtienen superficies nanoestructuradas con moléculas que tienen propiedades electrónicas, quirales, magnéticas y de interruptor. 8 Materiales híbridos o compuestos obtenidos mediante micro- y nanoestructuración. Uno de los paradigmas más importantes de los últimos años en CyT de Materiales es el desarrollo de materiales donde los componentes básicos tienen un tamaño dentro del rango de los nanómetros. A este nivel de tamaño, surgen propiedades singulares de los elementos básicos que permiten desarrollar materiales y dispositivos con nuevas propiedades y funciones. Asimismo, dada la gran influencia que las superficies e intercaras de estos elementos básicos tienen sobre sus propiedades, el control y modificación de sus características superficiales y/o la integración de estas nanoestructuras junto con otros compuestos (materiales híbridos y compuestos) constituye un ámbito de investigación y desarrollo de gran interés. En este contexto, una línea de trabajo fundamental para poder lograr el control de estos elementos básicos es la preparación de partículas y coloides, generalmente de tamaños dentro del ámbito “nano”, y su modificación superficial. La integración de partículas junto con otros materiales que actúan como matriz para el desarrollo de estructuras híbridas y/o materiales compuestos constituye un desarrollo subsiguiente tendente a la preparación de materiales con propiedades singulares y aplicaciones de interés. En varios Institutos del Área de CyT de Materiales existe una gran experiencia en esta línea de trabajo. Así, por ejemplo, se ha desarrollado una actividad importante en los siguientes temas de trabajo: a) Preparación de partículas y coloides, generalmente óxidos con aplicaciones tales como pigmentos o partículas magnéticas para sensores, por medio de métodos químicos de vía húmeda y/o sol-gel (ICMM, ICMS). La incorporación de ionóforos, especies bioactivas como enzimas o líquenes, así como el empleo de precursores con grupos activos anclados ha permitido preparar materiales funcionales utilizados como fases activas de sensores selectivos de iones y biosensores (ICMM). El procesamiento de materiales mediante rutas coloidales para su posterior uso como precursores cerámicos (ICV) es otro aspecto de desarrollo en este campo. Así mismo, esta ruta se ha empleado en la preparación de recubrimientos vítreos sobre metales como agentes protectores de la corrosión (ICV, CENIM). b) Partículas metálicas de tamaño nanométrico y su modificación superficial con moléculas orgánicas con el fin de controlar sus propiedades magnéticas para su posterior uso como vectores para aplicaciones biomédicas (ICMS, ICMM). Ver también línea de Biomateriales y Aplicaciones Biológicas. c) Nanestructuración mediante procesos de mecanoquímica y ultrasonidos. Con ellos se persigue obtener nanopartículas de materiales cerámicos (óxidos, nitruros) o la modificación de materiales naturales (arcillas) para conseguir propiedades singulares de los mismas (ICMS). d) Diseño de nuevos materiales híbridos multifuncionales con propiedades ópticas y tribológicas singulares y desarrollo de materiales compuestos de alta resistencia mecánica, gran microdureza y otras propiedades (antigraffiti, fungicidas, etc.) (ICMM, ICV). e) Nanocomposites basados en la combinación de polímeros electroactivos (polipirrol, polianilina, poliacrilonitrilo,...) y sólidos inorgánicos laminares de distinta naturaleza (arcillas, pentóxido de vanadio, óxidos mixtos níquel-cobalto, polioxicationes de metales de transición, etc.) para su aplicación como fases activas de en dispositivos electroquímicos (baterías recargables de litio, pilas de combustible, supercondensadores, etc.) (ICMM, ICMAB, ICMS, ICTP). Más recientemente se han abordado la preparación de nanocomposites análogos basados en biopolímeros (bio-nanocomposites) del tipo de polisacáridos, proteínas y enzimas fundamentalmente para aplicaciones como fases activas de sensores electroquímicos (ICMM). f) Síntesis de materiales porosos nanoestructurados basados en sílice, fosfatos o germanatos empleando compuestos orgánicos de distinta naturaleza como agentes directores de síntesis (ICMM). Incorporación de especies orgánicas y organo-metálicas activas en sólidos porosos de síntesis o naturales mediante reacciones de impregnación, intercalación, injerto o procesos sol-gel para la funcionalización. Muchos de estos materiales tienen interés como soportes de reacción y/o catalizadores en diversos procesos de interés industrial y/o medioambiental siendo especialmente interesante en algunos casos el uso de irradiación con microondas como fuente de activación térmica alternativa. g) Estudio y desarrollo de materiales de construcción, reforzados con fibras y en el futuro se prevee la incorporación de nanopartículas (sílice, alúmina, TiO2, etc.) para obtener materiales más resistentes y duraderos (IETcc). h) Aplicaciones tecnológicas. Aplicaciones aeronaúticas de materiales 3D compuestos basados en fibras (ICMA) y composites metácos (CENIM). Estas actividades están soportadas en proyectos de ámbito nacional e internacional, particularmente en la Red de Excelencia del VI PM Funcionalized Advanced Materials and Engeniering of Hibrids and Ceramics FAME (ICMAB) y en la red de Formación Marie Curie Nanotechnology in cement and concrete NANOCEM (IETcc) de la UE. El reconocimiento internacional de esta línea de trabajo ha facilitado la organización por primera vez en España de un congreso internacional patrocinado por la Royal Society of Chemistry (Materials Discussion 5 on Porous Materials and Molecular Intercalation, Madrid Septiembre 2002) y la edición del libro Functional Hybrid Materials, P. GómezRomero, and C. Sánchez, C. Eds., Wiley-VCH, Weinheim,2004. 9 Láminas delgadas nanoestructuración. funcionales, recubrimientos, superficies y su El modelo de integración y miniaturización establecido por la microelectrónica se ha extendido a otros campos y ha promovido un auge notable de los estudio de materiales que ejecutan funciones específicas en diversas escalas espaciales. En los últimos 10 años esta actividad se ha visto influida notablemente por el desarrollo microscopías de barrido de superficie (STM, AFM, EFM, etc…) avances en la microscopía electrónica, técnicas de difracción rasante y por el uso de diversas espectroscopías de superficie (XPS, Auger, fotoemisión etc). Los aspectos más tradicionales de investigación de las propiedades específicas de las superficies (electrónicas, estructurales, etc) y la preparación de capas bidimensionales se han extendido ya a una creciente actividad de micro y nanoestructuración (aproximación descendente) de las capas así como a estudios de superficies capaces de dirigir el crecimiento y modificar las propiedades de capas ulteriores. Paralelamente capas delgadas y gruesas de materiales no funcionales se investigan como barreras térmicas, a la corrosión, degradación y desgaste de materiales estructurales y de corte. Para la preparación de materiales existen diversas facilidades experimentales de depósito de capas desde una monocapa atómica hasta el rango sub-milimétrico: Epitaxias de haces moleculares-MBE- (ICMM), RF-sputtering (ICMM, ICMS), CVD térmico y asistido por plasmas (ICMM, ICMS), ablación con láser –PLD- (IMAB, ICMM), evaporación térmica, centrifugación, inmersión y proyección sobre cinta entre otros (ICMM, ICMAB, ICMS). Asimismo existe una actividad considerable en síntesis de láminas delgadas nanoestructuradas y con distintas funcionalidades basándose en el depósito de soluciones químicas (ICMM, ICMAB, ICMS). Los materiales sobre los que se desarrolla una actividad más intensa son los magnéticos, magnetorresistivos, superconductores, ferro- piezoeléctricos, de alta o baja permitividad dieléctrica, semiconductores III-V , fotónicos, así como sobre sus uniones. En el ámbito de los recubrimientos se trabaja intensamente en recubrimientos con funcionalidad dieléctrica (ICMS), y vidrio plano (ICV) , recubrimientos duros – AlTiN carburos y compuestos- y tribológicos con control del mojado de superficies (ICMM,ICMS,CENIM), recubrimientos cerámicos (200-300 µm) por proyección térmica para protección de sustratos metálicos frente a elevadas temperaturas y la protección de nitruros cerámicos frente a la oxidación (ICV) así como multicapas y materiales con función gradiente (ICV,ICMM,ICMS). En el caso de las multicapas se presta particular atención a las intercaras metal-cerámica y el análisis de tensiones residuales (ICMM,ICV). En relación con los recubrimientos y su desgaste el ICMM participa en los Proyectos Integrados (PI) del VI PM Knowledge – based Radical Innovation Surfacing for Tribology and Advanced Lubrication KRISTAL y Fullerenebased Opportunities for Robust Engineering: Making Optimised Surfaces for Tribology FOREMOST y el CENIM desarrolla esta labor en colaboración con el ICMM, con empresas (TTC, TECVAC) y con centros tecnológicos nacionales (AIN, TEKNIKER). Las propiedades tribológicas y el carácter multifuncional de recubrimientos se abordan por el ICMS a través de la Red de Excelencia To overcome the fragmentation of European research in multifunctional thin films EXCELL (ICMS) y del proyecto STREP New coating deposited by PACVD for corrosion protection MATECO ambos del VI PM de la UE. Las láminas delgadas de materiales ferro-piezoeléctricos se basan en perovskitas laminares de base Bi y perovskitas de Pb de diversos espesores según sean delgadas (100-500 nm) o ultradelgadas (<100 nm) con aplicaciones como memorias permanentes FERRAM y condensadores para integración con microelectrónica del Si, su autoorganización, intercaras y caracterización eléctrica y estructural en escalas micro y nanoscópicas. Esta actividad llevada a cabo principalmente en el ICMM se realiza con una fuerte conexión con la industria europea y está soportada en diversas acciones de ámbito europeo tales como la Red de Excelencia del VI PM, “Multifunctional & integrated piezoelectric devices” MIND y la acción COST 539 Electroceramics from Nanopowders prepared by Innovative Methods. En conexión con las aplicaciones microelectrónicas se presta particular atención a la integración de óxidos de alta permitividad dieléctrica particularmente HfO2 y ZrTiO4 con Si y AsGa. El control de la superficie sobre las que se depositan las láminas delgadas permite dirigir sus propiedades estructurales y crear puntos de anclaje de moléculas. Ejemplos de esta actividad son la autoorganización de alcanotioles (S-Cn) en función de su longitud (ICMM), la reconstrucción de la superficie (111) del Au que permite la autoorganización de islas de Fe para el posterior anclaje ordenado de cadenas y puntos de moléculas orgánicas, incluidos fulerenos. Substratos de Si(111) con escalones monoatómicos se utilizan para la preparación de distribuciones metálicas nanoestructuradas de grandes dimensiones. Se investigan los mecanismos de crecimiento de láminas delgadas magnetorresistivas – (La,Ca)MnO3, (La,Sr)MnO3, SrRuO3, Sr2FeMoO6 –basándose en técnicas de PLD y RF-sputtering (ICMAB,ICMM). Esto ha permitido controlar su calidad, preparar nanopuntos y nanohilos de óxidos que permiten generar materiales multiferroicos con nuevas funcionalidades. Se han estudiado los mecanismos de desimanación de nanoestructuras magnéticas -SmCo y FePt - con fuerte anisotropía (ICMM). 10 Nuevos Métodos de Procesado de Materiales. Los métodos de preparación y procesado constituyen un pilar básico de la Ciencia de Materiales. Es difícil realizar avances pioneros en CyT de Materiales sin contar con la capacidad requerida para el desarrollo de métodos innovadores de preparación y conformación de materiales, íntimamente relacionados con el control de su composición y microestructura. Frente a los métodos clásicos basados en la aproximación a las condiciones de equilibrio, se han abierto, durante las últimas décadas, nuevas rutas de control cinético lejanas de las condiciones de equilibrio termodinámico. Éstas han abierto la posibilidad de obtener fases metaestables con propiedades muy interesantes, tanto desde los puntos de vista fundamental como aplicado. Asimismo, se han desarrollado técnicas que permiten realizar modificaciones y transformaciones químicas en las superficies de todo tipo de materiales (inorgánicos y orgánicos) sin perturbaciones térmicas indeseadas, pero funcionalizando las superficies correspondientes y permitiendo el desarrollo de productos industriales inviables mediante los métodos clásicos de procesado. Se hace referencia específica en este apartado a los métodos de modificación/deposición electroquímica (electroforesis y electro-depósito, desarrollados en el ICMAB, en el ICV y en el ICMA para la obtención de cerámicas estructurales y funcionales), procesado coloidal para la obtención de materiales muy diversos en forma de polvo con tamaño nanométrico y estrecha distribución de tamaños, técnicas muy desarrolladas en el ICV y en el ICMM. En concreto, se estudian métodos de conformado a partir de suspensiones con el fin de obtener piezas cerámicas de forma compleja y/o laminados . Se utilizan técnicas de colaje (masivo y en cinta), sol-gel, moldeo por inyección en agua, y recubrimientos por inmersión. En el ICV se estudia la estabilidad de suspensiones cerámicas para los métodos de conformado volumétrico (colaje, moldeo por inyección, gelcasting, etc) y en capas y láminas (deposición electroforética, colaje en cinta) mencionados. Las técnicas de tipo sol-gel se utilizan también en el ICMM, ICMS y CENIM para la obtención de nuevos materiales híbridos con propiedades estructurales y funcionales interesantes, autoensamblaje y funcionalización de nanopartículas, así como para la obtención de sistemas nanoparticulados (también en el ICMA). La obtención de vidrios y vitrocerámicos por sol-gel y por fusión en el ICV, conforman un esfuerzo destacable, junto con el estudio de nitruración de vidrios de fosfato, la separación de fases y los procesos de cristalización controlada. Los materiales así obtenidos son Materiales Compuestos, Nanocomposites y Materiales Híbridos con mejores o nuevas propiedades, tales como baja densidad, alta resistencia mecánica, elevada estabilidad térmica, mayor microdureza, propiedades antigraffiti, fungicidas, etc. Particular mención merecen los materiales compuestos de matriz polimérica (ICMA) para aeronáutica basados en arquitectura de fibras en 3D y sistemas termoplásticos. Para conseguir estos materiales se requiere el desarrollo de tecnologías tales como el depósito electrostático de polvos, extrusión, compresión, fabricación de esferas y microbolas a partir de residuos industriales o la utilización de métodos avanzados pulvimetalúrgicos. En este último caso cabe destacar el control del tamaño de partícula que se realiza bien con técnicas modernas de mecanoquímica, al objeto de conseguir nuevas fases químicas (ICMM) , uniones metal-cerámica o metal-polímero (ICMS), mejor compactación en los ulteriores procesos de conformación de pieza, o con métodos basados en la combustión de precursores cerámicos y cerámico-metal, como en el caso del SHS (Síntesis autosostenida a elevada temperatura-Self Sustained High Temperature Synthesis). Estos últimos se desarrollan en el ICV, donde también se estudia la cinética de los procesos y las características de los polvos obtenidos, en función de la aplicación deseada, y se colabora en el proyecto NANAMET del VI PM de la UE. La utilización de plantillas con objeto de controlar de manera eficaz la estructuración y conformación de materiales es también objeto de estudio y desarrollo en el Área (ICMM, ICMS), y permite, entre otras, abrir posibilidades en el diseño y control de materiales nanoestructurados con propiedades y funcionalidades muy específicas. Se utilizan fundentes líquidos, procesos hidrotermales y técnicas bajo presión en atmósfera controlada (<3 GPa) para la síntesis y cristalización de fases en condiciones termodinámicas no convencionales o no estables. Esta actividad está bien desarrollada en el ICMM y ha dado lugar a óxidos con valencias inusuales y desorden cristalino que presentan interesantes propiedades como láseres sintonizables, transiciones metal-aislante, propiedades ferromagnéticas, de magnetorresistencia colosal entre otras. Las técnicas de procesado de materiales por láser destacan particularmente en el ICMA aunque también existe actividad en el ICMM, ICMAB y CENIM. Están basadas en la fusión superficial bien por aporte contínuo de energía (cw), bien por ablación de la superficie (en modo pulsado). En modo contínuo se trabaja intensamente en la Fusión por Zonas (ICMA) de eutécticos cerámicos con aplicaciones estructurales, funcionales y superconductoras, así como el plaqueado (CENIM, ICMA) de superficies metálicas para su protección frente a la corrosión y el desgaste, la fusión superficial también se aplica al desarrollo de esmaltes cerámicos especiales y decoración de azulejos (ICMA). Las técnicas de ablación en modo pulsado se utilizan para descontaminar todo tipo de superficies y para estructurar 11 la superficie de cerámicas industriales y de metales y aleaciones (ICMA), así como para realizar depósitos o capas funcionales con la técnica de Depósito por Láser Pulsado (PLD- Pulsed Laser Deposition) en el ICMM e ICMAB. Láseres de potencia se utilizan esencialmente en el CENIM para el desarrollo de técnicas específicas de recubrimientos (aleación y plaqueado), corte y soldadura, y además en el CENIM también se desarrolla cierta tecnología de hornos solares. Los hornos de lámparas ultravioleta (ICMM) se utilizan para el templado rápido de superficies y láminas delgadas evitando la pérdida de elementos volátiles. Existen esfuerzos importantes en el desarrollo de técnicas de modificación por plasma (ICMS) y por haces de iones, Sputtering, etc. (ICMM), cuyo interés industrial es significativo y creciente, ya que permiten modificar las propiedades de materiales con posibilidad de escalado industrial, permitiendo así acceso a nuevos métodos de fabricación de alto valor añadido para la industria de nuestro entorno. Las técnicas de modificación superficial y de preparación de láminas delgadas se utilizan de manera generalizada en el ICMA, ICMAB, ICMM, CENIM e ICTP para la preparación de materiales funcionales muy diversos, incluyendo metales, cerámicas, eutécticos y polímeros, proporcionando soporte esencial a grupos cuyo objeto es la caracterización de propiedades magnéticas y de transporte, entre otras. 12 Materiales para la Salud y el Medioambiente Biomateriales. Aplicaciones biológicas y biomédicas. La necesidad de disminuir las tasas de rechazo de prótesis corporales, la dispensa programada de medicamentos y el cultivo celular han impulsado los estudios en biomateriales como una línea de investigación emergente en el Área de CyT de Materiales aunque fuertemente conectada con el ámbito hospitalario y con áreas de Salud, Biología y Biotecnología. Los principales temas de trabajo son: En el ámbito de prótesis corporales internas se realizan estudios de caracterización mecánica, microestructural, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad de aleaciones metálicas convencionales (316LVM, Ti6Al4V o CoCr) así como el desarrollo de nuevas aleaciones (e.g. aleaciones comerciales base Fe -PM 2000- e intermetálicas FeAlCr) con particular atención al comportamiento químico de la superfice y su protección frente al fluido fisiológico mediante recubrimientos cerámicos (TiO2, ZrO2, Al2O3) (CENIM) y vitrocerámicos (ICV) minimizando de este modo la emisión de iones metálicos al tejido. Se desarrollan cerámicas y vidrios bioinertes, reabsorbibles y bioactivas basadas en alúmina, fosfato tricálcico y silicatos de calcio y/o magnesio para sustitución ósea, incluyendo el estudio de su comportamiento in vitro e in vivo (ICV,ICMM,ICMS). Particular atención merece la actividad del Proyecto Integrado del VI-PM Structural ceramics nanocomposites for top-end functional application NANOKER donde participa el ICMM, y que pretende mediante la inclusión de nanopartículas de zircona conseguir una mejora muy destacable de las propiedades mecánicas de la alúmina biocompatible mediante compresión interna. Esta nueva generación de cerámicas posee aplicaciones en prótesis dentales y eventualmente de cadera donde paulatinamente sustituirán las prótesis puramente metálicas. Igualmente se practica el entrenamiento de aleaciones NiTi con memoria de forma para implantes (ICMA) y la relación entre la microtextura de implantes de polietileno y su biocompatibilidad (ICMA). En en conjunto de estas aplicaciones se ha colaborando con diversos centros hostipalarios: H. Militar Central Gómez Ulla, H. Universitario de la Paz, H. Puerta de Hierro y Facultades de Medicina de la U. de Alcalá de Henares y U. Autónoma de Madrid y Facultad de Odontología de la U. Complutense de Madrid. Dentro de los Biomateriales Poliméricos se incluyen los soportes biodegradables y reabsorbibles para ingeniería tisular. La actividad que se desarrolla en el ICTP tiene por objetivo el diseño, preparación y aplicación de sistemas poliméricos en forma de hidrogeles bioactivos inteligentes, o sistemas porosos bioactivos, que puedan ser utilizados como soportes en procesos de proliferación celular estimulada y su aplicación en procesos de regeneración tisular. En este línea de investigación se mantiene relación con el Hospital Provincia de Ávila a través de una UA, y se ha alcanzado reconocimiento como grupo de referencia en Biomateriales con la participación en ña Red de Excelencia de la UE Novel therapeutics strategics for tissue engineering of bone and Cartilage using second generation biomimetic scaffold EXPERTISSUES, liderando un proyecto Marie-Curie; la formación de una Red Temática en el CSIC sobre Biomateriales y, además, importantes contratos de investigación con la empresa privada. El crecimiento neuronal, su supervivencia y adherencia se abordan también en el ICV sobre materiales cerámicos bioactivos, en colaboración con el Hospital de Parapléjicos de Toledo. En el ámbito del diagnóstico y la medicación se desarrollan polímeros para liberación controlada de medicamentos (ICTP). En el ICMM se preparan nanopartículas magnéticas principalmente de óxidos de hierro debido a su baja toxicidad y posibilidad de dispersión en fluido fisiológico, para interacción con viruses, proteínas y genes. Estas partículas poseen tamaños inferiores a 50 nm para permitir su eliminación eficaz del organismo y el control del tamaño se selecciona mediante diversas técnicas de preparación que incluyen co-precipitación, hidrólisis y pirólisis. Su carácter magnético permite la fijación y concentración sobre un órgano específico y gracias a su funcionalización pueden emplearse tanto para el diagnóstico como para la dispensa de medicamentos. Su experimentación sobre seres vivos se realiza en colaboración con la Clínica Puerta de Hierro de Madrid. Mediante el uso de geles se desarrollan medios de sílice para inmovilización y ordenación de moléculas, anticuerpos y células de interés biológico y en algunos casos sobre substratos porosos capaces de filtrar fluidos (ICMM). Mediante espectroscopia de EPR y simulación de espín en el ICMA y en colaboración con grupos de Bioquímica y Biología se estudia la estructura electrónica de metalo-proteinas involucradas en funciones de organismos vivos. 13 Materiales y dispositivos para la energía y la mejora del medio ambiente La necesidad de desarrollar fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles, que sean compatibles con el medio ambiente y más en particular con la necesidad de reducir la emisión de gases contaminantes (en el contexto del acuerdo de Kyoto) y el ahorro energético, han motivado la investigación de materiales destinados a la preparación de pilas de combustible, conductores iónicos para almacenamiento eléctrico, catalizadores, separación de gases contaminantes y búsqueda de procesos más ecológicos de fabricación de cemento. Existen no obstante otros aspectos medioambientales y energéticos donde los materiales son de gran interés y donde la actividad es de menor envergadura e incluso escasa o inexistente, por ejemplo la estabilización de materiales radioactivos, materiales para células solares, almacenamiento/transporte de hidrógeno y sensores ambientales entre otros. La actividad en pilas de combustible se desarrolla dentro del contexto de la Red Temática del mismo nombre promovida por el CSIC. La actividad abarca electrolInsts. de conducción electrónica, protónica y de oxígeno iónico. En el ámbito de los electrolitos y electrodos de óxidos sólidos se desarrollan cermets metálicos, Ni- o CoYSZ, (ICMA) para aplicaciones de alta temperatura y otros materiales YSZ,CGO,CSO,CYO, (ICV) para temperaturas intermedias así como membranas híbridas orgánico-inorgánico con elevada conductividad protónica (ICV). Esta última actividad se plantea dentro del proyecto europeo Advanced PEM Fuel Cells APOLLON y en un contrato de investigación con IMRA Europa S.A. También se desarrollan electrolitos. conductores protónicos y vidrios para sellado de pilas de combustible, Zn/MgO-BaO-SiO2, (ICV). Igualmente existe una actividad sostenida en polímeros electroactivos para electrolInsts. poliméricos (ICTP). También relacionados con las propiedades de conducción eléctrica de los materiales se realiza actividad en cátodos para baterías de litio–espinelas LiMyMn2-yO4 M=Co,, Ni, Cr- y electrolítos de conducción iónica basados en litio – tipo nasicon Li1.2Ti1.8R3+0.2(PO4)3 R=Al,Ga,Sc,In – (ICMM). Esta actividad contribuye al Master en Pilas de Combustible, Hidrógeno, Supercondensadores y Baterías. Algunos investigadores del ICMAB trabajan en esta temática en colaboración con el Centro de Referencia de Nuevos Materiales para la Energia (CERMAE) de la Generalitat de Catalunya. En el ámbito del reciclado de materiales, tratamiento de residuos y bioremediación cabe señalar la actividad para la búsqueda de usos alternativos a escorias de hornos y materiales metálicos férreos (CENIM,ICMS), el desarrollo y evaluación de vidrios de fosfato con baja temperatura de reblandecimiento/fundido para sellado de penetraciones eléctricas en plantas nucleares (ICV), el desarrollo de cementos y hormigones (IETcc) para inmobilización y sellado de residuos radiactivos, desarrollo de soportes microbianos cerámicos para bioremediación (ICV), membranas cerámicas micro y meso porosas para separación de gases e inmovilización de metales pesados (ICV, ICMS), cerámicas celulares altamente radiantes para quemadores de gas más eficientes y la disminución de emisiones (COx,NOx) (ICV), ensayo de nuevos catalizadores para procesos de reformado de hidrocarburos y de remediación de la contaminación atmosférica incluidos fotocatalizadores (ICMS). La actividad relativa a la disminución del consumo energético y emisiones de gases con efecto invernadero guía parte de la actividad del IETcc. Por un lado se persigue el ahorro de energía en el uso de los edificios, mediante estudios de mejora de su diseño bioclimático y por otro con el desarrollo de equipos innovadores para la producción de calor y frío con menor consumo energético, como las máquinas frigoríficas de absorción de bromuro de litio-agua alimentadas por gas natural, gases licuados del petróleo (GLP) y por calor residual. En esta actividad se mantiene una UA con la Unv. CIII de Madrid. Además se persigue la reducción de los consumos energéticos y las emisiones de gases causantes del efecto invernadero durante el proceso de fabricación de cementos, lo que ha orientado las investigaciones hacía la búsqueda de materiales alternativos (materias primas y/o combustibles, adiciones al clínker) y hacia el desarrollo de cementos alternativos (belíticos, alcalinos, etc.); así como al reciclado de una gran cantidad de residuos y subproductos industriales procedentes del sector (desecho de construcción) y de otros, de muy distinta naturaleza (orgánica e inorgánica). También se persigue la reducción de la contaminación ambiental, con la protección frente a la entrada de Radón en los edificios mediante sistemas de impermeabilización, el estudio de la contaminación y descontaminación de los materiales de construcción y el desarrollo de materiales y diseño de sistemas para el confinamiento fiable de residuos y estudio de técnicas de descontaminación de los materiales de construcción. En relación al desarrollo de fuentes alternativas de energía, la actividad relativa al vector hidrógeno se centra en la producción de H2 por plasmas atmosféricos (ICMS), en el desarrollo de procesos de reformado catalítico (ICMS), en el almacenamiento de hidrógeno en nanopartículas (ICMS) y microfibras carbonosas (CENIM), mientras que también de manera limitada se desarrollan sensores electroquímicos de oxígeno basados en circona para el control de la relación aire/combustible y de las emisiones derivadas de los procesos de combustión (ICV). Existe adicionalmente una actividad puntual en procesos de Si fotovoltaico (ICMM) y celdas de Grätzel (ICMSE). Estas actividades se sustentan en diversas acciones tales como la Red del CSIC de Pilas de Combustible y Baterías Avanzadas ya mencionada, las Plataformas Tecnológicas europea y española de la Construcción, la cooperación con la empresa ENRESA encargada del tratamiento de materiales radioactivos, REPSOL, OFICEMEN (Agrupación de fabricantes de cemento de España) y el Consejo de Seguridad Nuclear. 14 Materiales para sectores de alta Producción Industrial Polímeros y materiales compuestos con base polimérica. Los polímeros son materiales imprescindibles hoy en día. Están presentes en los siguientes sectores de producción: fabricación de automóviles y aeronves; energía; agricultura, sector biomédico; deporte y ocio; envase y embalaje; e incluso en los sectores más avanzados de la electrónica y comunicaciones. Este desarrollo se ha debido fundamentalmente a dos razones: Por un lado, a una mejor comprensión de la relación estructura/propiedades y, por otro, al desarrollo de nuevos métodos de síntesis capaces de proporcionar estructuras más complicadas y mejor adaptadas a las aplicaciones específicas. Los polímeros son materiales únicos para formar materiales híbridos y compuestos. La actividades de investigación en el área de polímeros se desarrollan en todos los departamentos del Instituto de CyT de Polímeros, ICTP, en el grupo de Polímeros y Sólidos no Cristalinos de la Unidad de Física de Materiales, UFM, y en un departamento del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, ICMA. También en el IETcc se realiza algún estudio para el uso estructural de materiales compuestos avanzados (matrices cementantes y poliméricas con fibras) tanto para elementos de nueva ejecución como para refuerzos de estructuras existentes. Las principales líneas de investigación que se cultivan son: Materiales Poliméricos de Gran Consumo y Elastómeros. Esta es una línea general que se mantiene, prácticamente, en todos los departamentos del ICTP desde su origen, así como en algunos departamentos del ICMA y UFM. Permite adquirir conocimientos fundamentales sobre la síntesis, caracterización química y estructural y estudio de las propiedades de polímeros que más tarde permite el desarrollado y aplicaciones específicas de los mismos. Su interés radica en que ha permitido conseguir numerosos proyectos europeos, del PN de Materiales, contratos con la industria, formación de doctores y publicaciones, la edición de la revista de Plásticos Modernos, desde 1950 y la impartición del Master en Polímeros, desde 1960. Las principales actividades de investigación están relacionadas con: i) Diseño de nuevos materiales poliméricos, elastómeros, mezclas y materiales compuestos. Incluye la síntesis de nuevos aditivos, monómeros, polímeros y agentes de interfase para aplicaciones novedosas en el campo de materiales avanzados. ii) Tecnología de los elastómeros (cauchos), tanto en lo que se refiere a aspectos fundamentales (vulcanización, refuerzo, reología, etc.) como a la obtención de nuevos materiales con propiedades avanzadas (nanocompuestos, elastómeros iónicos, materiales compuestos de matriz elastomérica y fibra corta). Dentro de esta línea se inscribe la modificación y funcionalización estructural y superficial de polímeros mediante plasma, y otros métodos, así como la caracterización de superficies y propiedades superficiales en estos materiales. También se investiga la modificación estructural y superficial de sistemas elastoméricos y de cargas. Después de su caracterización estructural y morfológica de los polímeros anteriormente obtenidos se investiga un amplio rango de propiedades finales: térmicas, mecánicas, mecanodinámicas, eléctricas, dieléctricas, transporte, biocompatibilidad, etc. Materiales Nanoestructurados y Nanocompuestos Dentro del diseño de materiales avanzados, una de las líneas está dirigida al desarrollo de materiales nanoestructurados poliméricos y al estudio de la influencia de la nanodimensión en las propiedades específicas obtenidas. Cabe incluir el desarrollo de sistemas híbridos magneto-polímericos nanoestructurados. Esta nueva línea se empieza a desarrollar tanto en el ICTP como en la UFM. Su interés en crear y mantener esta línea viene avalado por la consecución, entre otros, de dos redes de Excelencia “Nanostructured and Functional Polymer Based Materials and Nanocomposites” NANOFUN-POLY en el ICTP y Soft Matter Composites SOFTCOMP en la UFM. Materiales Poliméricos con Propiedades de Transporte Molecular específicas. Esta actividad está relacionada con la síntesis de polímeros, la fabricación de membranas y su evaluación con fines industriales, así como el diseño y la modelización de los mismos. El grupo de investigación de esta línea, fue reconocido como grupo de Referencia de la Comunidad de Madrid en el campo de las membranas de ósmosis inversa. Además, mantiene importantes contratos de investigación con la empresa privada y proyectos UE. Biomateriales Poliméricos Esta línea se refiere a sistemas de liberación controlada de medicamentos, vectorización y fármacos poliméricos. Entre otras realizaciones cabe citar la Red de Excelencia EXPERTISSUES. La línea de Biomateriales incluye más información al respecto. Materiales Poliméricos Electroactivos. El grupo de Materiales Compuestos y Electroactivos del ICPT se dedica a la síntesis y caracterización de sistemas poliméricos con elevada conducción eléctrica, bien electrónica (especialmente aquellos sistemas con propiedades superconductoras), bien iónica (para su aplicación en baterías recargables de litio y supercondensadores) o bien protónica, que encuentra su aplicación más importante en las pilas de combustible poliméricas y especialmente en el coche eléctrico. El grupo lidera la red temática nacional de Pilas de Combustible, Hidrógeno, Superconductores y Baterias e imparte el Master del mismo nombe desde 2003. 15 Sistemas con Orden Supramacromecular: Cristales Líquidos, Geles y Redes Esta actividad va dirigida a la preparación y caracterización de geles y redes polímericas con respuesta a estímulos, pH, temperatura, campo magnético, etc. Esta actividad está también vinculada a las Redes de Excelencia NANOFUN-POLY y EXPERTISSUES. Ver, además, la actividad descrita en la línea de materiales moleculares y supramoleculares. Fotoquímica de Polímeros La actividad va dirigida a la síntesis de nuevos compuestos, su caracterización y estudio de propiedades de los materiales, así como el estudio de los procesos que tienen lugar empleando técnicas específicas (técnicas láser y de irradiación UV-VIS, quimioluminiscencia o de envejecimiento acelerado para los estudios de degradación y estabilización de polímeros en aplicaciones a la intemperie y en medioambientes concretos) y las técnicas habituales de caracterización de polímeros (DSC, GPC, propiedades mecánicas, espectroscópicas, etc.). También, se aborda la síntesis de estructuras poliméricas complejas y de nuevos aditivos para la obtención de materiales avanzados, por ejemplo, híbridos, nanocomposites, copolímeros de bloque, dendrímeros. Esta actividad está vinculada a proyectos nacionales, CAM y contratos con la industria Dinámica molecular Muchas de las propiedades de los materiales poliméricos susceptibles de aplicación tecnológica están controladas o al menos directamente relacionadas con los procesos dinámicos que tienen lugar a distintas escalas espacio/temporales en los sistemas poliméricos. Por tanto, mediante el estudio de estos procesos, además de profundizar en los aspectos puramente básicos, se pretende crear modelos para predecir algunas de estas propiedades. El propósito final es la obtención de polímeros con una buena relación precio/prestaciones, susceptibles de utilización concreta en diversas aplicaciones industriales con énfasis en la correlación entre la estructura, morfología y propiedades en estado sólido de los distintos sistemas, y de las propiedades finales de aplicación. Los estudios de dinámica molecular mediante la combinación de distintas técnicas de dispersión y de relajación se llevan a cabo fundamentalmente en el grupo de Polímeros y Sólidos no Cristalinos de la UFM, vinculados a la Red de Excelencia SOFTCOMP Modelado y simulación Esta actividad pretende poner a punto métodos de química computacional y desarrollo de métodos de simulación de dinámica molecular (DM), para el estudio tanto de la estructura como de los procesos dinámicos en materiales poliméricos en general. Las actividades en este campo se llevan a cabo fundamentalmente en el ICTP y en la UFM. En este caso, las actividades de DM están directamente relacionadas con las técnicas de dispersión de neutrones que se utilizan para validar a escala atómica y molecular los sistemas simulados. En la UFM también se desarrollan simulaciones de dinámica molecular en sistemas macromoleculares modelo (métodos “coarse-grained”). 16 Nuevos Materiales Metálicos Los materiales metálicos presentan gran variedad de propiedades y estructuras de modo que su actividad se enmarca en varias de las líneas de investigación del Área deCyT de Materiales, e.g. Nuevas Técnicas de Procesado y Biomateriales. Sin embargo, y debido a su especificidad y a que el CENIM es el único Instituto del Área dedicado sólo a materiales metálicos, dentro de esta línea se incluyen los desarrollos más tecnológicos. La aplicación de nuevas tecnologías sidero-metalúrgicas ha dado lugar a aceros de altas prestaciones (fase dual, TRIP, TWIP y superbainíticos). La optimización de estos aceros se hace mediante la aplicación de procesos termomecánicos que producen la aparición de nuevas fases o la transformación de las mismas. En este mismo campo, el estudio de superaleaciones sigue siendo un foco preferente de investigación. Por otra parte, se desarrolla actividad investigadora dentro del campo de las nuevas aleaciones ligeras de aluminio o magnesio con buenas propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión. Mediante su control microestructural se pueden obtener aleaciones de grano fino, nanocristalinas o incluso amorfas con elevadas prestaciones. Además, se abordan los materiales compuestos de matriz de aluminio reforzados con intermetálicos de no equilibrio (MoSi2, NiAl, etc.) así como reforzados con partículas cerámicas (SiC, Al2O3, etc), procesados fundamentalmente por pulvimetalurgia, pero también materiales obtenidos por otras técnicas y en el ICMS aceros compuestos de interés para el desarrollo de paredes de reactores de fusión. Otro aspecto de interés es la investigación en intermetálicos, entre los que destacan los trabajos sobre aluminuros de titanio (TiAl), de hierro (Fe-Al) y de níquel (Ni3Al y NiAl), que combinan una elevada resistencia mecánica con una excelente resistencia a la oxidación, a la corrosión y a la sulfuración. Con respecto al comportamiento de materiales metálicos en condiciones de servicio, se desarrolla una incesante actividad en cuanto al estudio de los mecanismos de degradación/corrosión como a los nuevos sistemas de protección basados tanto en recubrimientos metálicos como orgánicos, y a las técnicas de modificación superficial que conducen a una mejora de sus propiedades. Por último, hay una línea de investigación importante en Química Metalúrgica que incluye tanto el desarrollo de metodologías analíticas como del estudio de los procesos de producción de otros metales (Cu, Zn, Au. Hg, ) prestando especial interés al estudio de su reciclabilidad y minimización de su impacto ambiental. Estas actividades están soportadas por diferentes proyectos nacionales y europeos conseguidos por el CENIM en convocatorias competitivas y mediante contratos con grandes empresas. Los contratos recientes de mayor envergadura en temas del acero se han realizado con ACERALIA, CORUS, ARCELOR, USINOR, SIDENOR y TOYOTA Central R&D. Los contratos sobre aleaciones ligeras se han realizado con AIRBUS España S.L y con la Agencia Espacial Europea. Sobre el tema de intermetálicos el contrato más significativo ha sido con SchmidtClemens Spain. Por último, se ha trabajado en caracterización de materiales metálicos (propiedades mecánicas y/o corrosión) con Patentes TALGO, ACERINOX, ENRESA y Saint-Gobent VICASA. Ver línea de Apoyo Tecnológico para mayor detalle. 17 Materiales cerámicos y vidrios de interés tecnológico El desarrollo de nuevos materiales cerámicos para aplicaciones de interés tecnológico requiere la obtención de propiedades idóneas mediante el control y la actuación directa sobre la microestructura utilizando técnicas de procesado novedosas. Esta línea no sólo incluye a los materiales cerámicos avanzados, con aplicaciones que requieren elevadas prestaciones, sino que también afecta a las cerámicas tradicionales. De hecho, los productos tradicionales, con vasta implantación en el tejido industrial nacional, se nutren del desarrollo de procesos innovadores que mejoren su calidad y competitividad. En este último sentido, se trabaja en materiales diversos, como son refractarios, vidrios, esmaltes, pavimentos y revestimientos. Las actividades científicas en esta línea de investigación vienen impulsadas aparte de por las iniciativas de los propios investigadores también, en muchos casos, por las demandas sociales y por el interés directo marcado por las empresas del sector. Las actividades de esta línea general se desarrollan fundamentalmente en el ICV. Como ejemplo, se enumeran a continuación algunas de las actividades desarrolladas y que no han sido recogidas explícitamente en otras líneas ya descritas (biomateriales, electrocerámica, nanomateriales y recubrimientos). a) Una actividad que se puede considerar horizontal dentro de la línea es la mejora de métodos de procesado y conformado cerámico que favorezcan el control microestructural y eviten o disminuyan el costoso mecanizado posterior de los componentes, permitiendo la disminución de los defectos que controlan la resistencia mecánica. En este sentido, se trabaja activamente con suspensiones concentradas y métodos de conformado diversos (colaje, colaje en cinta, extrusión, conformado por gelificación, etc). El estudio de métodos y técnicas de sinterización, así como de análisis químico especializado en materiales primas cerámicas son también líneas de actuación horizontales. b) Materiales reforzados avanzados mediante modificación microestructural (texturación, materiales laminados, materiales gradiente-FGM, etc.) para aplicaciones en procesos de elevada temperatura, como son las herramientas de corte cerámicas para el mecanizado a alta velocidad de aleaciones y componentes diversos de motores diesel y turbinas. Las propiedades requeridas son una alta resistencia al choque térmico, elevada tenacidad, baja fricción y alta resistencia al desgaste, junto con la mejora de la tolerancia al daño de estos materiales. Dentro de esta temática existe una Research Training Network, RTN2-2001 sobre "Structural Integrity of Ceramic Multilayers and Coatings”. c) Materiales vítreos o vitrocerámicos para aplicaciones en la inmovilización de residuos radiactivos (vidrios de fosfato nitrurados), la protección frente a la oxidación de compuestos SiC/C utilizados en la industria aeroespacial o la protección frente a la corrosión (materiales híbridos dopados con tierras raras). En este sentido se participa en un proyectos de la Agencia Espacial Europea (ESA) sobre Phase Transition in Metastable Liquids Under Microgravity Condition y en el proyecto MULTIPROTECT del VI PM de la UE. Dentro de vidrios especiales para aplicaciones aeroespaciales también se sintetizan vidrios de oxicarburo. d) Estudios básicos sobre diagramas de equilibrio de fases, mediante modelado y también desarrollo experimental de los mismos. Se trabaja en el diseño de nuevas composiciones refractarias, en especial cementos y hormigones refractarios, y estudios de corrosión por fundidos y escorias de materiales refractarios, para mejora de las prestaciones de estos materiales en la industria. Estas investigaciones se realizan generalmente a través de contratos de investigación con industrias del sector (Acerinox, Refractarios Alfran, Cementos Molins). e) Mejora de procesos industriales tradicionales, como la decoración de pavimentos y revestimientos por métodos de colaje en cinta, el diseño de un proceso industrial para la manufactura de varistores de ZnO, el aumento de la resistencia ignífuga de matrices poliméricas mediante la funcionalización de nanopartículas cerámicas, o la introducción de métodos de nanoestructuración para la fabricación de esmaltes avanzados. Estas actividades se realizan mediante investigación contratada con diversas empresas (Cidaut, Fritta S.L, Vicar S.A, Macer S.A.). Hay que resaltar la existencia de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (SECV), con una sede permanente en el ICV, en la que colaboran activamente los sectores académico e industrial, y que organiza el Congreso Anual. También en esta línea ha sido continua la participación del ICV en las sucesivas ediciones de la Feria de Madrid por la Ciencia y la convocatoria del premio “Instituto de Cerámica y Vidrio de Fotografía Científica y Técnica”, con tres ediciones en su haber. Por último reseñar que se imparten varios cursos de especialización en materiales cerámicos y vidrios que están integrados en los programas de doctorado de excelencia de la UAM (La Química como Ciencia Multidisciplinar) y de la Universidad Carlos III (Ciencia e Iingeniería de Materiales). 18 Materiales y estructuras para la construcción El Sector de la Construcción es un importante sector estratégico para España y Europa, ya que emplea a más personas que cualquier otro sector industrial (se estima que más de 26 millones de trabajadores europeos dependen directa o indirectamente de este sector) y su actividad representa más del 17% del PIB nacional español. La trascendencia social y económica de este Sector ha motivado que en el 2004 se decidiera, auspiciado por la UE, la creación de la Plataforma Tecnológica de la Construcción Europea (y con posterioridad la Plataforma nacional del mismo nombre), con el fin de establecer las acciones estratégicas de I+D+i hasta el año 2030. Las actividades de investigación están definidas y estructuradas considerando una serie de líneas de actuación horizontal, tales como sostenibilidad (reducción del consumo de energía, menor producción de residuos, menor impacto visual) y seguridad (para los trabajadores y para la Sociedad en general). El Área de CyT de Materiales del CSIC está integrada en estas acciones horizontales a través del IETcc. Los materiales de construcción desempeñan un papel importante en el Desarrollo Sostenible mediante su rendimiento energético y su durabilidad, puesto que esto determina la demanda de energía de los edificios y el impacto medioambiental a lo largo de su vida. En el IETcc se trabaja en el desarrollo de nuevos materiales de construcción (cementos, morteros y hormigones) obtenidos mediante procesos energéticos más eficientes y reutilizando residuos y subproductos industriales. En este sentido estamos hablando de nuevos cementos como: cementos mineralizados, belíticos, alcalinos, cementos con altos contenidos en adiciones, etc. y en el diseño y tecnología de nuevos hormigones basados en un enfoque de prestaciones u objetivos. Actualmente se está investigando en los procesos, la caracterización y la tecnología de este material, estudiando los hormigones de ultra altas prestaciones, autocompactantes, ligeros estructurales y semi-estructurales, especiales, para prefabricación, de habilitación temprana, pesados, así como en los morteros y hormigones de reparación compatible con el entorno, utilizados en la rehabilitación del patrimonio. Especial atención se ha dado a la reutilización de desechos de construcción y a los nuevos desarrollos de aditivos orgánicos (superplastificantes, inhibidores de la corrosión, hidrofugantes, etc.). También se sigue investigando en materiales más tradicionales (cal, yeso, ladrillo, cerámicas, etc.) para poder explorar sus posibilidades y desarrollar nuevos materiales y sistemas constructivos a partir de ellos. Dentro de la durabilidad y vida útil de los materiales y estructuras en el IETcc se trabaja en diversas líneas de investigación, estableciendo los mecanismos de alteración de los materiales por acción de agentes externos (sulfatos, agua de mar, cloruros, carbonatación, etc.), protección y reparación de las estructuras por acción del medio (corrosión, lixiviación, fuego, etc.), desarrollando métodos de prevención frente a medios agresivos y metodologías de reparación de estructuras dañadas. También se trabaja en el estudio de técnicas de evaluación de estructuras, tanto en el ámbito de laboratorio como en el desarrollo de equipos de medida de campo, desarrollando modelos que permiten la evaluación y el cálculo de la vida útil de estructuras expuestas a los distintos procesos de degradación por efecto de los contaminantes medioambientales. En esta línea se está trabajando con financiación a nivel europeo a través de proyectos de I+D enmarcados en distintos programas (UE-BRITE, EU-INNOVATION, UEDG Research, etc.). También hay participación en la Red Temática de Investigación en Construcción INVESCON y la Red de Formación Marie Curie de la UE Nanotechnology in Cement and Concrete, NANOCEM. En el ámbito de la ingeniería y seguridad estructural se desarrollan líneas de investigación relacionadas con el análisis y modelización teórica y experimental del comportamiento de estructuras y sus elementos, la fiabilidad estructural y teoría de riesgos: i) Se estudia el comportamiento de elementos de hormigón reforzado con polímeros a su vez reforzados con fibras y se abren nuevos campos de aplicación en puentes híbridos de materiales compuestos y de hormigón para carreteras. ii) Se desarrollan nuevos métodos de evaluación de la seguridad estructural de edificios y construcciones, así como nuevas estrategias para mitigar el impacto de riesgos naturales y su incidencia en la vida estimada de las obras construidas, considerando de forma integrada todas las etapas del ciclo de vida. iii) Se investigan las causas de desordenes patológicos en todo tipo de construcciones, analizando el momento de tomar decisiones de reparación, refuerzo o demolición. iv) Se dedica especial atención al comportamiento de estructuras degradadas y/o afectadas por acciones accidentales como el fuego, frente a acciones dinámicas y otras acciones excepcionales. v) Se estudia el comportamiento real de estructuras y sus elementos y se desarrollan pruebas de seguimiento, ensayos y desarrollo de modelos que permiten perfeccionar su diseño. Para el análisis y diseño de nuevas técnicas y sistemas constructivos para la edificación se realizan investigaciones para la racionalización y sostenibilidad de los procesos constructivos con industrialización de la producción y el montaje de elementos. Los objetivos son facilitar el ahorro energético, lograr mayor eficiencia acústica, hidráulica, optimizar la envolvente de los edificios frente a las acciones exteriores, mecánicas y medioambientales y mejorar su mantenimiento. 19 Las investigaciones en Materiales y Estructuras para la Construcción se soportan tanto en la actividad de proyectos de los PNs de Materiales, Medioambiente y Construcción, Comunidades Autónomas y proyectos PROFIT y PETRI, como en el proyecto del VI PM Technology Innovation in Underground Construction (TUNCOSTRUC ) y la ya mencionada participación en la Plataforma Tecnológica de la Construcción Europea. Se cuenta con el apoyo de múltiples empresas del sector, como SIKA., DEGUSSA, principales multinacionales de fabricación de cementos (CEMEX, Holcim, Italcimenti, Lafarge, Valderribas, etc.) y de las principales empresas constructoras nacionales (NECSO, FCC, ACCIONA, Dragados, etc.). Adicionalmente se colabora con otras instituciones nacionales e internacionales del sector de la construcción: OFICEMEN (Agrupación de cementeros españoles), ANEFHOP (Asociación nacional de fabricantes de hormigón preparado), REIC (Red Española de Institutos de Construcción), ACHE (Asociación Científico-técnica del Hormigón Estructural), ACIES (Asociación de Consultores Independientes de Estructuras de Edificación), Atecyr (Asociación Técnica Española en Climatización y Refrigeración) AENOR (Asociación Española de Normalización), ENBRI (European Network of Building Research Institutes), EOTA (European Organization for Technical Approvals), Fib (Federation International du Beton), ISO (International Organization for Standardization), ALCONPAT (Asociación Latinoamericana de control de calidad, patología y recuperación de la construcción), CYTED (CyT para el desarrollo). Existe también la Asociación de Miembros del Instituto Eduardo Torroja (AMIET) y la Fundación Eduardo Torroja que tienen, entre otras misiones, fomentar investigaciones en esta línea. Dentro de esta línea temática se realiza en el IETcc un Master de postgrado CEMCO (Curso de Estudios Mayores de la Construcción) que se organiza cada 4 años y va orientado a científicos y técnicos nacionales y especialmente a postgrados y profesionales iberoamericanos. 20 Teoría y Estructura de la Materia Teoría de la Materia Condensada, simulación de materiales y procesos. En el pasado reciente la Ciencia de Materiales ha recibido un gran impulso. Entre otros cabe destacar: i) El desarrollo de nuevos métodos de síntesis y crecimiento de nuevos materiales con propiedades a la medida de las necesidades, ii) el nacimiento de nuevas técnicas de caracterización y la mejora de las existentes que permiten medir propiedades hasta ahora desconocidas, iii) la aplicación de estas técnicas a materiales orgánicos y el desarrollo de la nanotecnología. En este escenario es importantísimo contar con modelos microscópicos que ayuden a entender los resultados experimentales, a predecir procesos que ayuden a diseñar nuevos materiales y a controlar el comportamiento de éstos en distintas situaciones, así como implementar técnicas de cálculo y simulación que se puedan aplicar a problemas de Física, Química y Biología. Para responder a la demanda de una descripción teórica de los problemas abordados en el Ärea de CyT de Materiales se han creado departamentos de teoría fundamentalmente en el ICMM, ICMAB, ICMA y UFM, pero también hay investigadores trabajando de manera más aislada en aspectos teóricos en otros institutos del Área. Dentro del Área de CyT de Materiales la teoría abarca varias aspectos de gran actualidad que pueden agruparse en las siguientes líneas principales: Propiedades electrónicas de materiales. Se estudian distintas propiedades de metales, semiconductores. Propiedades anómalas de materiales como las manganitas con magnetorresistencia colosal y los cupratos superconductores con alta temperatura crítica, ambos con gran potencial tecnológico y en los que la correlación electrónica juega un papel determinante. Se estudian también propiedades de sistemas de baja dimensionalidad, mesoscópicos y nanaoestructurados, así como nanotubos de carbono, hilos cuánticos y puntos cuánticos. Un capítulo importante lo constituye el estudio de superficies e intercaras analizando las técnicas que las caracterizan como la difracción de electrones lentos (LEED), la microscopía túnel de barrido (STM), la espectroscopía de pérdidas (EELS) o la espectroscopía de fotoemisión (PES) así como fenómenos de apantallamiento y transferencia de carga y la interacción de iones con materiales. Mecánica Estadística. Se aplican métodos de mecánica estadística al estudio de sistemas complejos, sistemas desordenados, comportamiento de líquidos, caos cuántico. También se utiliza la teoría de grupos a problemas interdisciplinares como la dinámica de poblaciones, de gran interés en Biología, o al estudio de la fractura de materiales. Interacción de radiación electromagnética con la materia. Existe una gran variedad de fenómenos generados por esta interacción, entre ellos son especialmente importantes la microscopía de fuerza fotónica, la propagación de la luz y de otras ondas clásicas en sistemas desordenados y guías de onda y desde el punto de vista médico es muy interesante el estudio de las ondas de densidad fotónica difusa. Métodos de simulación. El desarrollo e implementación de nuevas técnicas de simulación para el cálculo de propiedades electrónicas y estructurales de materiales a partir de la teoría del funcional densidad tiene una gran importancia en la teoría de la materia condensada. Se ha desarrollado el potente código SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulation with Thousands of Atoms). Este programa es utilizado por cientos de grupos y permite obtener información de la estructura electrónica y atómica de sistemas complejos y de su comportamiento dinámico bajo diferentes condiciones. Una de las múltiples aplicaciones del SIESTA y de su metodología complementaria es el estudio de materiales moleculares y supramoleculares, de gran interés por sus aplicaciones que van desde la catálisis homogénea a la recuperación y tratamiento de residuos industriales y nucleares. También cabe destacar la actividad desarrollada en el ICV en el modelado termodinámico de Diagramas de Equilibrio de Fases para el diseño de materiales específicos previo al conocimiento experimental de su diagrama de fases. 21 Grandes instalaciones para la Materia Condensada (sincrotrón y neutrones) Gracias a su penetración en la materia y las interacciones magnéticas y electrónicas las técnicas de sincrotrón (principalmente por su emisión de rayos X) y de neutrones se han convertido en herramientas insustituibles para el análisis de la materia condensada y por consecuencia de los materiales. Esta es una actividad antigua a la que España sólo se ha sumado de manera significativa en las últimas dos décadas gracias a los planes movilizadores y acuerdos internacionales del MEC. En las dos últimas décadas se ha generalizado el acceso del personal investigador del Área de CyT de Materiales del CSIC a diversas instalaciones experimentales de carácter supranacional. Las actividades más relevantes han estado relacionadas con el desarrollo de la líneas españolas en el LURE y la linea SPLINE en el sincrotrón ESRF en Grenoble que ha sido gestionada principalmente con personal del ICMM y del ICMA en alguna de sus estaciones de trabajo. Así mismo se mantiene una actividad continuada en otros sincrotrones europeos – Bessy en Berlín – y japoneses, así como en fuentes de neutrones del Instituto Laue Langevin (ILL) en Grenoble, sobre la base de una tasa alta de propuestas aprobadas. Tras esta primera fase, el presente y futuro inmediato pasa por la construcción de algunas instalaciones de carácter medio y grande a nivel nacional. En este contexto se desarrolla la construcción de la fuente de Radiación de Sincrotrón (ALBA) en El Vallés –Barcelona- con participación activa del ICMAB así como de otros institutos del Área, ICMM, ICMA, ICMS y UFM. La relevancia de los materiales en este proyecto se reconoce en que 6 de las 7 líneas inicialmente proyectadas están directamente relacionadas con el estudio y caracterización de nuevos materiales. Otro aspecto futuro a señalar es la contribución de investigadores del Área en el proyecto de SOLEIL. Gracias al esfuerzo continuado de formación, el peso del CSIC en la Asociación de Usuarios de Radiación Sincrotrón de España (AUSE, http://www.ause.uma.es/) es muy importante (del total de los 420 socios miembros de AUSE, aproximadamente el 20% pertenece al Área de CyT de Materiales del CSIC) y se mantiene una tasa alta en propuestas de medida con éxito en las instalaciones internacionales. La actividad en RS también está soportada en la Red Temática del CSIC en Radiación Sincrotrón cuya tarea fundamental es brindar una estructura que enlace a los grupos del CSIC con otros organismos interesados para afrontar proyectos globales. Esta asociación apoya actualmente tres cursos de formación de los cuales los dos siguientes son desarrollados por investigadores del Área: 1- Técnicas de caracterización mediante espectroscopias basadas en radiación sincrotrón (sede ICMS) 2- Determinación electrónica y estructural de materiales avanzados usando técnicas basadas en la radiación sincrotrón (ICMM). Una primera estructura del CSIC que ejemplifica esas posibilidades será la Unidad de Grandes Instalaciones en proceso de constitución que, entre otros objetivos, administrará las distintas infraestructuras financiadas por España en distintos sincrotrones europeos así como las líneas de la fuente de neutrones del ILL donde España tiene participación institucional. Las técnicas más relevantes de RS empleadas por los miembros del Área son: Espectroscopía de absorción de Rayos X-XAS, EXAFS, SEXAFS, XANES (ICMA, CENIM, ICMM, ICMS, ICTP). Difracción de Rayos-X normal, anómala, a ángulos pequeños y grandes y de superficies (CENIM, ICV ICMA ICMAB ICMM IETcc, ICTP). Difracción de fotoelectrones (ICMM). Dispersión resonante de Rayos-X (ICMA). Dicroismo magnético circular con Rayos X (ICMA ICMM ICMS). Fotoemisión en ultravioleta y con Rayos X-UPS y XPS (ICMM ICTP UFM ICMS). Microespectroscopía Infrarroja (ICTP). Fotoemisión angular de alta resolución y NEXAFS (UFM). Los materiales estudiados son: Óxidos y capas pasivadas de aleaciones metálicas de interés tecnológico (CENIM, ICMM). Estudios de superficies, intercaras y multicapas metálicas y de óxidos (ICMM, ICMS) Complejos de metales de transición (ICMS). Materiales compuestos e intercaras metal/cerámica (ICMM, ICV). Aleaciones metálicas y carbono (IETcc). Ferritas, clústeres magnéticos embebidos en matrices aislantes y conductoras, manganitas magnetoresistivas, aleaciones ferromagnéticas (ICMA). Perovskitas, perovskitas dobles, óxidos de metales de transición (ICMM ICMA ICMAB ICMS). Zeolitas (ICMAB). Calcitas y Yesos (IETcc). Superconductores: rutenatos, bronces, BISCO (ICMM). Conductores orgánicos quasi-bidimensionales y capas autoensambladas de moléculas orgánicas (ICMM). Compuestos inorgánicos de carbono, orgánicos, polímeros, macromoléculas orgánicas (ICMM). Carburos y óxidos de silicio (ICMS). Ensamblados moleculares, nanoestructuras y sistemas cristalinos de baja dimensionalidad (UFM). Poliolefinas (ICTP) Polímeros de altas prestaciones, Cristales líquidos Poliméricos y copolímeros de bloque (ICTP). Nanoparticulas, nanoestructuras (ICMM, ICMS). Nanocompuestos de matriz polimérica con nanocargas, nanopartículas o nanotubos de carbono (ICTP). Las principales aplicaciones de la actividad realizada son: Implantes osteoarticulares y aplicaciones biomédicas. Materiales refractarios. Materiales magnetoresistivos con alta Tc. Materiales para grabación. Actuadores rápidos. Catalizadores. Dispositivos optoelectrónicos. Recubrimientos duros y tribologicos. Pigmentos. Construcción. 22 Cristales metálicos. Automoción. Aeronáutica. Envases. Respecto a las técnicas de neutrones, se desarrolla una intensa actividad en el campo del estudio y caracterización de materiales magnéticos (óxidos, manganitas, perovskitas, etc.) y en particular en la determinación de estructuras magnéticas (difracción magnética). La mayor parte de esta actividad experimental se desarrolla en el ILL. Los principales institutos involucrados son ICMAB, ICMM, ICMA aunque también se desarrolla actividad puntual en materiales estructurales, cerámicos y vítreos en la que participan el ICV y el ICMS. Por otra parte, el grupo de Polímeros y Sólidos no Cristalinos de la UFM tiene una amplia experiencia en el uso de las técnicas de neutrones en el campo de los materiales polímeros. Fundamentalmente se utilizan técnicas de difracción - bajo (SANS) y alto ángulo (WANS) – y difracción con análisis de polarización (DNS) para el estudio de propiedades estructurales. Respecto a las propiedades dinámicas las principales técnicas utilizadas son: Retrodispersión (BS), tiempo de vuelo (TOF) y echo de spin (NSE). La actividad se desarrolla tanto en el ILL como en otros centros de neutrones nacionales de países Europeos (LLB, Francia; FZJ, Alemania; PSI, Suiza; etc.) que mantienen programas de acceso internacional financiados por la UE a través de la iniciativa Integrated Infraestructura Initiative for Neutron Scattering and Muon Spectroscopy NMI3), del VI PM de la UE. Es de destacar también la activa participación de miembros de la UFM en los comités de evaluación de propuestas científicas en dichos centros. 23 Actividades de apoyo tecnológico y al Patrimonio Histórico y Cultural Materiales y técnicas para la conservación y restauración del Patrimonio arquitectónico y artístico En todas las sociedades desarrolladas, la conservación y restauración de su patrimonio histórico constituye una preocupación central que se asienta tanto en factores sociológicos y culturales (conservación de la propia identidad, vinculación con líneas de evolución histórica propias, identificación religiosa, etc.) como económicos (explotación turística fundamentalmente). Ello ha auspiciado un gran esfuerzo social de reposición y conservación de restos históricos, restauración de monumentos y objetos, etc. que se ha traducido en el desarrollo de un gran número de proyectos y estructuras (centros de restauración) dedicados a este fin. Resulta que para poder abordar con éxito estos trabajos de conservación y restauración es crítico disponer de una radiografía fiel de la situación del monumento u objeto a restaurar. Actualmente, ello exige la utilización de un conjunto de técnicas de diagnóstico de última generación que, mediante la utilización de protocolos específicos, puedan proporcionar a los restauradores la información que requieren para su trabajo. Resulta que estas técnicas de diagnóstico son básicamente las mismas que se utilizan para la caracterización de materiales. En este sentido el Área de CyT de Materiales considera una obligación social, al igual que una oportunidad, dedicar parte de sus recursos humanos y técnicos al diagnóstico y, en la medida de sus posibilidades, restauración. Entre las acciones que se han desarrollado recientemente cabe mencionar la caracterización de pigmentos de pinturas de diversos emplazamientos y labores de caracterización en relación con la restauración de la Iglesia del Salvador y en contacto con el Arzobispado de Sevilla (ICMS). Desarrollo de vidrios y grisallas con colores específicos para la reparación de vidrieras medievales, en particular el denominado “Amarillo de Plata” (ICV). Estudio de la Introducción de la Porcelana dura en España (Porcelana del Buen Retiro) y la producción de fayenza Romana. Procesos de reproducción y reconstrucción (ICV). Estudios de patología y evaluación del comportamiento de estructuras de edificios y construcciones del patrimonio histórico (IETcc). Caracterización de materiales, diagnóstico y evaluación de tratamientos de restauración de fachadas, así como el diseño de morteros de reparación y evaluación de sus variaciones cromáticas (IETcc). Caracterización arqueométrica de materiales históricos y de interés cultural; los procedimientos para la protección superficial de dichos materiales frente a la corrosividad de distintos medios; el diseño de sensores y otros sistemas de control y monitorización ambiental para la conservación preventiva de los materiales mencionados (CENIM). Existe una actividad puntual sobre conservación del patrimonio filmográfico y su contaminación biológica (ICTP). Todas estas actividades se estructuran dentro de la Red Temática de “Patrimonio Histórico y Cultural” del CSIC (creada en 2001) en la cual los investigadores del Área de CyT de Materiales tienen un peso del 30% y está igualmente respaldada por la participación en diversas plataformas europeas, como la European Construction Technology Platform (ECTP), en la que el Patrimonio Cultural es una de las seis áreas de interés específico para el futuro del sector de la construcción; así como para la European Steel Technology Platform a través de su grupo de trabajo sobre construcción. No obstante la actividad principal de los grupos de investigación se realiza en conexión con los agentes locales en la escala municipio y comunidad autónoma, existiendo algunos proyectos financiados por CCAA y por el PN de Materiales. Buen ejemplo de esto es la colaboración ya tradicional con la Real Fábrica de Vidrio de la Granja (Segovia). 24 Apoyo tecnológico, acreditación y certificación. El Área de CyT de Materiales es una de las áreas del CSIC con mayor vocación tecnológica y ello se refleja en una amplia actividad de apoyo tecnológico a las empresas y a las instituciones públicas., que se concreta en la alta participación de estas actividades dentro del monto global de los recursos externos generados que sitúa al Área como la tercera dentro del CSIC en el desarrollo de estas actividades. Además, la importancia del apoyo tecnológico dentro de las líneas de actuación del Área no hay que considerarla exclusivamente dentro de una perspectiva cuantitativa, sino también y sobre todo desde el punto de vista de la importancia que representa para multitud de empresas y/o necesidades de la propia administración pública. Conviene no obstante precisar que, aunque el apoyo tecnológico del que se habla puede eventualmente considerar actividades de caracterización o analíticas, el verdadero objetivo que el CSIC se plantea con el mismo es el desarrollo de una transferencia tecnológica que permita aumentar el desarrollo y la competitividad de la industria. El apoyo tecnológico a las empresas se realiza en la práctica totalidad de los institutos del Área de CyT de Materiales, los institutos temáticos del Área se relacionan más intensamente con sus sectores empresariales afines y, en todos los casos, tiene una proyección internacional considerable. Frecuentemente esta actividad se canaliza a través de proyectos de I+D financiados en su totalidad por empresas interesadas. Los contratos más relevantes (>100.000 €agrupadas las renovaciones) realizados en el pasado reciente o que se extienden hasta la actualidad son: REPSOL – ICTP ( varios contratos 570.000 €). “Comportamiento del estado sólido de polímeros y su relación con las propiedades tecnologicas” y otros. Torrecid- ICV (tres contratos, 373 223 €) “Estudio químico-físico de la relación composición química-propiedades de fritas utilizadas en la formulación de esmaltes” PRIDESA – ICTP (350.000 €) Comportamiento de membranas para micro y ultrafiltración” SCHMIDT-CLEMENS SPAIN–CENIM (333 000 €). “Desarrollo de una nueva familia de aleaciones de hierro y aluminio para tubos de moldeo por centrifugación para su aplicación en la industria petroquímica”. Carburos Metálicos/Air Products-ICMAB (313.025 €). “Developement of the DELOOS process in order to obtain nano-sized powders of organic materials and polymeric composites” ITP-ICV (271 861€) “Desarrollo de materiales de oxicarburo de silicio para aplicaciones especiales” TIFSA–IETcc (218.000 €) “Caracterización del comportamiento de traviesas de hormigón para alta velocidad española”. IBERDROLA/WESTINGHOUSE-ICMM (208.000 €) “Estudio del comportamiento a hidruración de materiales de vainas de combustible nuclear en condiciones de fallo primario” Metro Madrid- ICMA (199 978 €). “Análisis y optimización de caja de coche de metro en materiales avanzados” TPYCEA – ICMA (180 000 €). “Optimización y automatización de dos comparadores criogénicos de corriente” Antolín-ICV (194 880€) “Estudio físico-químico de nanofibras de C y su modificación para el procesado de materiales compuestos de matriz inorgánica” TOLSA – ICTP (162.000 €) “” DMV Stainless Italia, Bohler–ICMA (150 602 €). “Magnetic permeability measurements on stainless steel samples for LHC” Macer-ICV (150 000€) “Sistemas inteligentes para el conformado de pavimentos y revestimientos cerámicos” URALITA– ICMM (144.000 €) “Materiales de construcción con propiedades reflectantes y absorbentes de la radiación electromagnética. Parte II” SEAGATE Technology-ICMM (140.000 €) “Calculations of Thermal effects in magnetic materials for high-density magnetic recording” y renovaciones II y III. EDP-ICMA (113 000 €). “Recubrimientos DLC mediante PECVD para la mejora de las propiedades barrera de botellas de plástico a gases y disolventes”. Hynergreen –ICMS (122.000 €) “Desarrollo de un proceso de reformado de metano y otros combustibles mediante plasma” Refractarios Alfran - ICV (116.000 €) “Desarrollo e innovación de materiales refractarios monolíticos para los sectores de la energía y la eliminación de residuos”. TECNILATEX – ICTP (100.000 €) Estos proyectos y otros de menor cuantía económica se han desarrollado en relación con diversos sectores industriales, siendo los de mayor relevancia los sectores de la construcción, materiales poliméricos, metálicos y cerámicos, el sector energético y el del transporte. Para conseguir que los servicios se presten con la calidad propia de un organismo de prestigio, en algunos casos es preciso un control exhaustivo de todas y cada una de las actividades que se desarrollan en cada laboratorio. Una herramienta eficaz para conseguir este control es la implantación de sistemas de gestión de calidad basados en normas internacionales. Las normas más utilizadas son la ISO 9001 y la ISO 17025. Estas normas son la base para establecer una serie de requisitos, que en el caso de la ISO 9001 ayudan a la gestión de nuestras actividades, y en el caso de la ISO 17025, además, ayudan a obtener resultados técnicos fiables y válidos. Por otra parte, en algunos 25 ámbitos la UE se está planteando la exigencia de acreditación, certificación o disponer, al menos, de un sistema de gestión de calidad para optar a la financiación de Proyectos de Investigación. Igualmente, el sector empresarial también está acreditándose y certificándose, y día a día se constata la exigencia de estos sectores por contratar laboratorios que gocen de sistemas de calidad reconocidos. Dado que esta actividad requiere de una gran dedicación temporal que no puede cubrirse con la actividad de los/as investigadores/as del Área y un coste asociado, su implantación está limitada a las actividades que generan recursos para su autofinanciación. No obstante el CSIC actúa de manera puntual ayudando a la implantación y mantenimiento cuando es factible. El único laboratorio ya acreditado es el Laboratorio de Materiales Galvanizados (CENIM), que se ocupa de la homologación de materiales galvanizados de acuerdo con el Real Decreto 2531/85. Este laboratorio atiende las necesidades del 90% del sector nacional e importadores caracterización los espesores, calidad superficial y estanqueidad de tuberías. Otros laboratorios que aún están en proceso de acreditación para obtener la Homologación de Calidad dentro de la Red de Laboratorios de la Comunidad Autónoma de Madrid son el laboratorio de Soldadura y el laboratorio de Ensayos Mecánicos del CENIM, el laboratorio del Servicio de Análisis Térmico del ICMM, los laboratorios de Acústica e Hidráulica del IETcc y el laboratorio del Servicio de Análisis Químico del ICV. Otro tipo de actuación que se desarrolla en el IETcc consiste en la acreditación de productos no tradicionales. Esta actividad incluye la redacción de los Documentos de Idoneidad Técnica (DIT) y los Documentos de Idoneidad Técnica Europea (DITE), actividades que se realizan por mandato reglamentario y de acuerdo con organismos similares de otros países europeos dentro de la Union Européenne pour l’Agrément Technique dans la Construction (UEAt) y la European Organization for Technical Approvals (EOTA). En el IETcc también se realiza amplia actividad en certificación de materiales y sistemas, ya que el IETcc emite el sello CIETAN (Conformidad del Instituto Eduardo Torroja-ANDECE-Asociación Nacional de Derivados del Cemento) para elementos prefabricados en estructuras horizontales (forjados); adherencia de barras para el armado del hormigón, conducciones hidráulicas, etc. El ICV ha desarrollado una gran actividad en el campo de la transferencia de tecnología a empresas del sector cerámico con el desarrollo de nuevos hornos de mayor eficacia energética y otros procesos de tratamientos de materiales cerámicos. Algunos de estos desarrollos han contado con el reconocimiento de diversos premios a la innovación industrial. El ICTP ha contribuido al desarrollo de nuevas mezclas poliméricas de uso industrial, de procesos de control de polímeros de uso agrícola o al de nuevas membranas que permiten mejores prestaciones en procesos de ósmosis inversa utilizadas en plantas potabilizadoras de agua. El CENIM ha desarrollado trabajos de gran proyección en el desarrollo de materiales metálicos para distintas aplicaciones o el control de procesos de corrosión, como por ejemplo el desarrollo de nuevas familias de aleaciones de hierro y aluminio para tubos de moldeo por centrifugación o el control de la degradación en cajones de centrales nucleares. El ICMA ha trabajado en la transferencia de resultados tecnológicos en la aplicación de las técnicas de procesado laser en el sector de la cerámica y materiales relacionados, técnicas de plasma para la protección de plásticos y en procesos tecnológicos en relación con la industria de automoción y en materiales de aplicación magnética. El ICMM ha colaborado con la industria en una amplia variedad de temas relacionados con materiales usados en centrales nucleares, desarrollo de materiales absorbentes de radiación electromagnética para la industria de construcción y recubrimientos decorativos. El ICMS ha desarrollado diversos procesos para la mejora de acero inoxidable y en el desarrollo de procesos de plasma para diversas aplicaciones. Un activo importante en actividades de transferencia de tecnología se ha conseguido mediante la creación de un centro mixto (MATGAS) entre el CSIC, a través del ICMAB, la Universidad Autónoma de Barcelona y la empresa “Air Products”. Este nuevo Instituto, dedicado a la investigación en el campo de los gases y los materiales, significa un modelo bastante inédito de cooperación entre centros oficiales y la empresa privada del que se espera obtener grandes frutos en el campo de la transferencia de tecnología. Las administraciones públicas también requieren de la alta capacidad tecnológica y científica del Área de CyT Materiales. Esta contribución se produce a diversos niveles, desde labores de asesoramiento de jueces y fiscales en trabajos periciales hasta trabajos más extensos en el tiempo y una gran proyección social. En relación con el primer aspecto, algunas de las actuaciones de gran resonancia incluso mediática, han sido las desarrolladas por IETcc relacionadas en el Depósito de Melilla, el Pabellón deportivo de Huesca, la Gerencia de Urbanismo de Madrid, el incendio de la Torre Windsor en Madrid o la autocimbra del puente en Almuñecar. Respecto del segundo aspecto, es de gran importancia la redacción y coordinación de las Normas de Técnicas y Productos para la Construcción. Dentro de este marco desde el IETcc se ha coordinado la redacción del Código Técnico de la Edificación encargado por el Ministerio de Fomento (actualmente Vivienda) mediante un contrato de muy alto presupuesto (9.350.688 €). . 26 2. RECURSOS DEL AREA CIENTÍFICO-TÉCNICA 2000-2004 2.1. RECURSOS HUMANOS En esta sección se recogen los efectivos del Área en cada una de las categorías. Tabla 2.1.- Recursos humanos Años Total Personal científico plantilla Nº de Profesores de Investigación Nº de Investigadores Científicos Nº de Científicos Titulares Nº de Catedráticos de Universidad Nº de Profesores Titulares Nº de Profesores univ. de otras categorías Nº Investigadores Titulares Nº Doctores vinculados Total Personal postdoctoral contratado Nº de Contratados Ramón y Cajal Nº de Doctores I3P Otros doctores contratados/beca postdoct Total de Personal predoctoral Nº becas predoctorales FPI y FPU Nº de becas predoctorales I3P Otros contratados/becarios predoctorales Total de Personal de apoyo investigación funcionario Titulados Superiores Titulados de grado medio Ayudantes Laboratorio Auxiliar Investigación Total de Personal de apoyo investigación laboral Total de Personal de apoyo investigación contratado Total de Personal servicios generales Total de Personal unidades de apoyo 2000 381 59 70 171 19 33 14 0 16 93 1 0 92 277 60 0 219 211 29 72 91 19 55 50 137 78 2001 2002 398 423 60 67 74 78 177 177 22 23 39 44 15 14 0 8 12 14 114 119 16 31 2 17 96 71 298 324 73 98 3 29 225 200 205 186 32 22 65 59 90 89 18 16 63 40 72 98 131 136 83 93 2003 438 72 83 178 24 45 13 11 14 157 50 23 84 360 113 35 216 174 18 57 85 14 40 89 124 84 2004 437 78 78 175 24 45 13 10 16 183 63 25 95 414 143 49 228 179 16 61 86 15 30 85 132 91 La Tabla 2.1 indica el número de científicos y personal de apoyo adscrito a todos los Institutos del Área de CyT de Materiales del CSIC. En este punto es importante considerar el hecho de que los Profesores de Universidad, en sus diversas categorías, están nominalmente incorporados a la plantilla de los institutos cuando éstos son Institutos Mixtos Universidad-CSIC. Atendiendo exclusivamente a la evolución de la plantilla CSIC se observa que en los años 2000-2003 aumenta a un ritmo muy moderado, aproximadamente el 3% anual y además en 2004 se redujo un 0.6%. Este escaso crecimiento se ha visto compensado por un 24% (14% considerando la ponderación 0.6 definida en la tabla 3.3.3.0) de crecimiento en la plantilla de personal universitario adscrita al Área y también por la incorporación de nuevas figuras de contratación de investigadores (Investigadores Titulares, programa ICREA en Cataluña, etc.). Merece atención el aumento del 28% (2000-2002) y 54% (2002-2004) en el número de contratados posdoctorales ya que indica el gran esfuerzo realizado en el Área para atraer jóvenes científicos cuya calidad es, en numerosos casos, avalada por un proceso de evaluación independiente y externo al CSIC. Este dinamismo se confirma por el gran incremento en el número de becarios predoctorales incorporados al Área, con aumentos de 17% durante el periodo 2000-2002 y de 28% durante 2002-2004. Se considera sobresaliente el aumento total de personal posdoctoral (97%) y predoctoral (49,5%) durante el periodo 2000-2004 y apoya la tesis de que el Área es realmente muy dinámica y activa ya que estos puestos se obtienen pasando por procesos selectivos muy competitivos a nivel nacional y europeo. 27 Este argumento también es valido al analizar la evolución de la plantilla del personal de apoyo que sufre un disminución del 45%, compensada con un aumento de 70% de personal contratado. Estos contratos se financian con presupuesto de proyectos de investigación competitivos y de contratos con la industria. De todas formas el bajo número de personal de apoyo supone una gran preocupación en el Área, ya que significa que se puede perder el personal interino cualificado si no existe una ayuda permanente o no se crean nuevos puestos cuando el personal de plantilla se jubila. Por tanto, sería muy deseable que se crearan plazas cualificadas de personal de apoyo para alcanzar el nivel que permita al personal científico concentrarse en las tareas propias, sin tener que realizar también las técnicas de apoyo a su investigación como está ocurriendo en este momento. 2.2. INFRAESTRUCTURAS CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS En esta sección se recogen las infraestructuras científicas del Área. Se trata de recoger la relación de equipos adquiridos por los Centros e Institutos del Área en los últimos 5 años de coste superior a los 60.000 euros, con indicación de su coste, así como de los gastos de mantenimiento y actualización. Asimismo, se indicará el Centro o Instituto donde están ubicados. Tabla 2.2.a. Inversión de los centros en infraestructuras científicas. *Instituto Mixto. El número de investigadores se obtiene del ponderado en la tabla del apartado 3.2.1 % €/Inv Area Centro 2000 2001 2002 2003 2004 Total 16.919 ICMM 0 90.000 510.758 350.612 571.353 1.522.723 12,19 45.605 ICMAB 60.000 0 688.400 570.354 642.281 1.961.035 15,71 50.174* ICMA 540.207 845.905 162.361 0 809.700 2.358.173 18,89 40.615* ICMS 57.096 305.243 222.374 60.000 492.500 1.137.213 9,11 19,71 189.267* UFM 529.147 350.420 288.000 986.169 306.732 2.460.468 26.809 ICV 109.985 79.414 150.253 390.600 154.440 884.692 7,08 27.895 ICTP 120.100 811.100 62.000 0 206.300 1.199.500 9,61 12.875 CENIM 601.188 0 81.200 0 0 682.388 5,46 2,25 8.509 IETcc 0 0 141.002 139.800 0 280.802 Total 2.017.723 2.482.082 2.306.348 2.497.535 3.183.306 12.486.994 La Tabla 2.2a muestra una desigual inversión en infraestructuras en los Institutos del Área; destacando el ICMA y el UFM con un 18% del presupuesto total, cada uno*. Estos dos Institutos tienen carácter mixto Universidad-CSIC, lo que explica esta mayor dotación por acceder por ambas Instituciones a la financiación de infraestructura, tal y como está contemplado en el acuerdo marco, además de los fondos propios de la Comunidades Autónomas y FEDER. El Área de CyT de Materiales tiene unas inversiones globales superiores a 3 M€ en los 5 años. Los cinco institutos radicados en Madrid han obtenido las menores inversiones por investigador. Las causas de este echo deben ser analizadas y corregidas por el CSIC. Destaca la baja inversión por investigador de algunos de los Institutos tecnológicos (CENIM,IETcc) y del ICMM. Especialmente el IETcc con sólo 2% del total del Área. Durante todo el periodo contemplado, este Instituto se ha quedado fuera de la zona favorable FEDER, lo que ha influido negativamente en su financiación . De los equipos adquiridos una cierta cantidad de ellos son técnicas de caracterización (DRX, RMN, ATD/TG, IR, diferentes microscopios) de amplia utilidad, repetidas en distintos Institutos del Área, que pueden ser actualizaciones o renovaciones. La tabla 2.2 resume los equipos relevantes adquiridos. El coste de mantenimiento anual se estima al menos un 5% del valor de adquisición. Existen otros equipos aún operativos en el Área cuyo coste total se desconoce. Ignorando éstos, el coste de mantenimiento sólo de los equipos incluidos en la Tabla 2.2 resulta de 668.000 € como mínimo. 28 Tabla 2.2.- Adquisición de equipos (más de 60.000 euros), últimos 5 años. Coste de mantenimiento anual 5% de coste de compra. Fecha fin de vida útil 15 años después de la fecha de compra. Denominación Año Coste Coste Fecha Centro € ManteniFin miento año Vida útil Equipo para la medida del Poder Termoeléctrico Espectrómetro de emisión óptica por lámparas de descarga luminiscente Analizador Térmico Diferencial y Termogravimétrico Microscopio Electrónico de Barrido de Emisión de Campo Máquina de Ensayos Compresión - Tracción Hot stage microscopy DTA-TG (Differential thermal analysis and thermogravimetric) XRF x ray- Fluorescence FE-SEM/WDS (Field Emission- Scanning electron microscopy with wavelength microanalysis system) 2 EDS systems to FE-SEM and SEM Láser CO2 Equipo de Espectroscopía Mössbauer Difractómetro de rayos X APEX Goniómetro D8 para el equipo Smart APEX Láser Ar Espectrómetro de absorción CARY 500 Refrigerador de dilución (Helio 3, Helio4) Espectrómetro RMN Avance 400 (x2) Equipo procesado plano de materiales Sistema con bobina superconductora 9 T Plataforma PPMS de Medidas Térmicas y Magnéticas Láser NdYAG Detector Espectroscopia Raman Sistema de crecimiento láser motorizado Difractómetro de rayos X de monocristal Espectrofluorímetro Espectrómetro de masas Microscopio confocal Calorímetro diferencial de barrido Planta de alta presión a escala de laboratorio MBE Magnetómetro SQUID Magnetómetro Kerr Microscopio de Fuerzas Atómicas Actualización EPR BRUKER 300 E Difractómetro de Polvo RX - BRUKER D8 Advance Microscopio Óptico NSOM - TELSTAR Mod. Aurora 3 Espectrómetro RAMAN visible - M.T Brandao Tesla Espectrómetro de Infrarrojos Analizador de electrones de alta energía Espectrómetro de emisión óptica Microscopio de Fuerzas Atómicas Consola espectrómetro RMN Equipo para medida de emisión secundaria Difractómetro de Rayos X MBE semicoductores Glow Discharge Optical Spectrometer GD-OES High Temperature X-Ray Diffractometer Ion Milling System for preparation of Electron Microscopy Samples Photoemission and Ion Beam Análisis Chamber IR Spectrometer Instalation and accesories for a high resolution TEM Microscope Thin Film Deposition equipment by RF-Plasma assistance 2000 2000 60.460 108.000 CENIM CENIM 2000 2000 2002 2000 2001 2002 2003 72.121 360.607 81.200 109.985 79.414 150.253 390.600 CENIM CENIM CENIM ICV ICV ICV ICV 2004 2000 2000 2000 2000 2001 2001 2001 2001 2002 2002 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2005 2005 2005 2000 2002 2003 2003 2003 2004 2004 2004 2004 2004 2004 2003 2003 2003 2002 2002 2002 2001 2001 2001 2000 2002 2004 2004 2004 154.440 60.100 77.530 342.577 60.000 60.600 77.831 107.474 600.000 66.200 96.161 290.000 95.700 60.000 67.000 197.000 100.000 500.000 130.000 100.000 60.000 688.400 360.000 60.101 150.253 107.281 320.000 100.000 115.000 480.000 91.353 138.000 129.612 83.000 240.404 60.000 210.354 90.000 144.243 161.000 57.096 222.374 84.000 60.000 60.000 ICV ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMA ICMAB ICMAB ICMAB ICMAB ICMAB ICMAB ICMAB ICMAB ICMAB ICMM ICMM ICMM ICMM ICMM ICMM ICMM ICMM ICMM ICMS ICMS ICMS ICMS ICMS ICMS ICMS 29 UHV chamber for surface treatments (plasma, ions, temperature) Pin-on-Disk Tribometer X-Ray Diffractometer for “in situ” interface measurements DMTA V DMTA GPC Triple detector Espectrómetro RMN sólidos 9,4 T SEM Resistencia presión interna Cromatógrafo de Gases-Masas GPC de alta temperatura Actuador dinámico Porosímetro Goniómetro Máquina universal ensayos Alpha Server ES40 (Compaq) Cluster Primergy F200 + 19 L200 (Fujitsu) Cluster Intel XSR43 y XSR45 Cluster Intel XSR43 Alpha Server ES40 (Compaq) Ultra High Vacuum Chamber + Pumping System+ Liquid Nitrogen Sample Manipulator + Variable Temperature Scanning Tunneling Microscope + Low Energy Electron Diffractometer+ additional equipment for Molecular Beam Epitaxy Ultra High Vacuum Preparation chamber+ pumping system+ Liquid Nitrogen Sample Manipulator Broad-band dielectric spectroscopy under pressure (frequency range: 1e-3 - 1e7 Hz, temperature range: 250K - 500 K) Broad-band dielectric spectroscopy at low temmperatures (frequency range: 1e-3 - 1e6 Hz, temperature range: 10K - 320 K) Microwave dielectric spectroscopy (frequency range: 2e7 - 5e10 Hz, temperature range: 200K - 470 K Set-up for thermo-mechanical treatments and characterization of polymer materials Network of multiprocessor computers for molecular dynamics calculations Low Temperature NMR probe (Bruker) Workstation Origin (Silicon Graphics) Diferential scaning calorimeter with temperature modulate capability Q1000 (Waters Chromatografy) Picosecond Tunable Optical Parametric Generator pumped by a tripled Nd-YAG mode-locked Continuum PY61-C laser. Tunable Femtosecond Laser (Tsunami, Spectra Physics) pumped by a frequency doubled Nd laser (Milenia) pumped by solid state laser diodes. Femtosecond Regenerative Amplifier (Spitfire) pumped by a solid state laser pumped by solid state laser diodes. Streak Camera with monochromator, CCD and electronic controls. 2003 2004 2004 2000 2000 2001 2001 2001 2002 2004 2004 2002 2002 2003 2003 2000 2002 2003 2004 2001 2000 60.000 50.000 238.500 60.100 60.000 61.100 600.000 150.000 62.000 89.300 117.000 78.691 62.311 68.000 71.800 102.147 108.000 104.719 56.732 129.000 300.000 ICMS ICMS ICMS ICTP ICTP ICTP ICTP ICTP ICTP ICTP ICTP IETcc IETcc IETcc IETcc UFM UFM UFM UFM UFM UFM 2004 100.000 UFM 2001 62.000 UFM 2000 61.000 UFM 2004 150.000 UFM 2003 80.000 UFM 2003 200.000 UFM 2001 2001 2003 69.315 90.105 70.000 UFM UFM UFM 2000 66.000 UFM 2002 180.000 UFM 2003 290.000 UFM 2003 241.450 UFM 30 2.3. PRESUPUESTO En esta sección se recoge el presupuesto del Área a partir de la agregación de los presupuestos de sus Centros e Institutos. Tabla 2.3. Evolución de los presupuestos Años Total presupuesto Total recursos externos Total recursos internos Presupuesto de personal Presupuesto ordinario Inversiones 2000 2001 2002 2003 2004 53.072.806 57.662.901 68.680.774 64.515.293 65.922.743 16.655.385 18.651.279 24.491.973 22.331.095 20.138.717 36.417.421 39.011.621 44.188.801 42.184.258 45.784.026 31.886.632 33.717.158 36.748.161 37.829.176 38.537.754 2.979.094 3.208.812 3.319.814 3.802.201 3.974.839 2.528.764 3.626.704 6.452.202 2.430.805 3.599.168 El análisis de la Tabla 2.3 muestra un máximo en las inversiones y en recursos externos en el año 2002. Este incremento se observa en la mayoría de los Institutos del Área. Concretamente en la partida de recursos externos, hay un aumento, entre 2000 y 2002, del 32%, y un descenso entre el 2002 y 2004 del 21%. El coste de personal supone el 58,5% del gasto total con un incremento promedio anual de aproximadamente el 5%. Resalta el nivel extremadamente bajo del presupuesto ordinario, tan sólo el 6% del presupuesto total. Este aspecto plantea serias dificultades para el mantenimiento de las inversiones realizadas y su plena operatividad.Los presupuestos ordinarios de los institutos necesitan ser adaptados urgentemente a los costes reales de mantenimiento de los edificios y de las infraestructuras científicas de investigación. 31 3. ACTIVIDAD DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA ENTRE 2000 Y 2004 En este apartado se pretende describir la evolución de la actividad del Área Científico-Técnica en diversos campos. La información se distribuye en cinco dimensiones, que responde al desarrollo de las funciones que el CSIC tiene encomendadas. Se elaborará a partir de la información proporcionada por los Centros e Institutos en sus propuestas de Planes Estratégicos. 3.1. DIMENSIÓN 1.- CAPTACIÓN DE RECURSOS FINANCIEROS DE NATURALEZA COMPETITIVA (CONVOCATORIAS PÚBLICAS) PARA LA INVESTIGACIÓN. En esta dimensión se pretende describir la actividad investigadora a través de los resultados de la competencia por la obtención de recursos externos a la institución para la ejecución de las actividades de investigación. Se presentará la información agregada a partir de la aportada por los Centros e Institutos en sus propuestas de Planes Estratégicos. Tabla 3.1.0 Financiación competitiva obtenida 2000-2004 Inst. P.N. Prog.Eur. PROFIT FIS CC.AA Fundad Otros PC 0 0 765.280 930.557 294.601 ICMM 12.501.801 2.088.466 3.534.998 4.956.750 0 0 417.585 90.131 200.430 ICMAB 4.347.422 1.373.174 186.185 0 700.473 118.679 323.607 ICMA 2.385.918 611.312 159.342 0 700.577 186.101 74.061 ICMS 1.013.476 1.324.500 0 274.620 1.375.014 0 93.071 UFM 2.265.949 950.586 2.263.024 0 391.392 0 1.404.280 ICV 0 0 1.046.245 0 0 CENIM 3.663.525 3.287.028 3.833.196 1.304.982 303.093 29.750 632.134 245.909 504.801 ICTP 2.744.872 2.074.982 413.519 6.601 157.670 425.527 299.230 IETcc Total 36.291.157 17.971.780 3.325.163 310.971 6.186.370 1.996.904 3.194.081 (€) TOTAL 16.580.705 9.199.894 7.049.540 4.117.311 4.080.681 7.275.230 7.996.798 6.853.866 6.122.401 % €/Inv año 23.93 33.496 13.28 40.888 10.17 19.313 5.94 24.219 5.89 40.807 10.50 44.092 11.54 30.176 9.89 31.878 8.84 37.105 69.276.427 En la tabla 3.1.0 adjunta se ha desglosado la financiación obtenida por proyectos de naturaleza competitiva entre los distintos Institutos que componen el Área. Además, se ha añadido una columna que indica la contribución porcentual de cada instituto respecto al total del Área y el ingreso por investigador y año en el quinquenio analizado. Una primera lectura indica, que los proyectos del Plan Nacional de I+D+i siguen siendo la primera fuente de financiación de las investigaciones realizadas, seguida de los proyectos europeos que ya suponen el 26% del total de la financiación.. En el caso del ICMAB (y del CENIM y IETcc en menor medida) esta tendencia es aún más notable. En segundo lugar, también sorprende las diferencias encontradas en el resto de proyectos competitivos, lo que indica cierto grado de dispersión que a su vez supone complementaridad en las fuentes de financiación. Por último, llama la atención el elevado nivel de ingresos del ICMM en el PN, que en este concepto triplica al segundo Instituto (ICMA), sin duda esto es en parte debido a que su tamaño duplica el del ICMA (ver tabla 3.2.2.0). La tabla 3.1 muestra de manera agregada los proyectos y la financiación po años y fuente de financiación. 32 Tabla 3.1. Financiación competitiva obtenida 2000 2001 81 75 9 11 0 1 0 0 61 34 27 38 5 10 14 21 208 177 200 139 7.004.770 4.357.652 643.324 576.677 0 29.750 0 0 5.126.959 3.082.204 1.139.413 1.735.001 213.038 455.520 646.227 633.356 14.773.751 10.870.161 Año Nº Proy P.N Nº Proy PROFIT Nº Proy. FIS Nº Proy. INIA Nº Proyectos/Redes Program Marco I+D Nº Proy CC.AA. Nº Proy. Fundaciones Priv Otros proy. Competitivos Total Nº proyectos competitivos Nº de EJC implicados en los proyectos concedidos Financiación (euros) Proy P.N Financiación (euros) Proy PROFIT Financiación (euros)Proy. FIS Financiación (euros)Proy. INIA Financiación (euros) Proyectos/Redes Program Marco I+D Financiación (euros) Proy CC.AA. Financiación (euros) Proy. Fundaciones Priv Financiación (euros)Otros proy. Competitivos Total Financiación (euros) proyectos competitivos 2002 63 11 1 0 34 31 8 19 166 181 9.458.988 680.244 6.601 0 2.511.501 1.395.640 408.824 446.848 14.908.645 2003 2004 Total 2000/4 100 60 379 14 18 63 0 3 5 0 0 0 18 39 186 46 22 164 9 10 42 22 16 92 208 167 926 284 268 1.071 9.489.492 5.982.253 36.293.155 550.569 874.349 3.325.163 0 274.620 310.971 0 0 0 1.829.110 5.422.004 17.971.778 1.228.615 687.697 6.186.366 348.037 598.485 2.023.904 943.280 524.370 3.194.081 14.389.103 14.361.778 69.303.438 3.2. DIMENSIÓN 2.- PRODUCCIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA 3.2.1. Producción Científica en revistas indexadas por el ISI El presente informe se ha redactado en función tanto del número de artículos publicado como de la relevancia de las revistas en los campos de investigación de cada uno de los nueve institutos que componen el Área de CyT de Materiales del CSIC (período 2000-2004) Las/los investigadores del Área han publicado 5238 artículos de manera regular a lo largo del quinquenio 2000-2004 (alrededor de 1000 publicaciones/año). Como puede verse en la tabla 3.2.2.0 la relación entre número de publicaciones/investigadores de los distintos Institutos, varía de manera apreciable, situándose, como media, en 2,7 publicaciones/año e investigador (Tabla 3.2.2.0). No obstante conviene resaltar que este resultado estadístico no refleja en modo alguno la calidad y/o relevancia de las publicaciones, siendo la mejora de este último parámetro un objetivo a alcanzar sin detrimento de la relación artículo/investigador-y-año. En relación con este aspecto un estudio del número de citas (excluidas autocitas) recibidas por los trabajos del Área publicados en el período 2000-2004 muestra que el ICMAB (22 trabajos), ICMM (14), ICMA (14), UFM (10) e ICTP (1) aparecen en el ranking de artículos con más de 10 citas/año. En primer lugar hay que destacar que el personal investigador encuadrado en el Área publica en revistas generales multidisciplinares de reconocido prestigio como Nature o Science. REVISTAS 2000 2001 2002 2003 2004 NATURE SCIENCE 2 - 1 - 1 2 1 1 2 2 20002004 7 5 33 Tabla 3.2.2.0. Distribución de publicaciones por Instituto y su repercusión en el Área (sobre el total de publicaciones facilitadas por los Institutos, total 5238 en Rev SCI). El número de investigadores incluye los correspondientes a las escalas de Profesor, Investigador y Científico Titular del CSIC, Científico Titular de OPI y Catedráticos y Titulares de Universidad. (*) Resultado cuando el número de Catedráticos y Titulares de Universidad se pondera por 0.6. Instituto Nº Publicaciones 2000-2004 Nº Investigadores (2004) Art./Investigador y año Investigadores Área % Publicaciones Área % ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV CENIM ICTP IETcc 1340 854 640 388 359 396 546 535 180 90 45/43* 61/47* 34/28* 20/13* 33 53 43 33 2,98 3,8/3,97* 2,4 2,06 2,49 1,09 23,50 11,23 12,27 7,31 3,39 8,62 13,84 11,23 8,62 25,58 16,30 12,22 7,41 6.85 7,56 10,42 10,21 3,44 2,1/2,72* 2,28/2,77* 3,6/5,52* Con relación al grueso de la producción científica, a continuación se presenta la información recogida a partir de los datos suministrados por los Institutos en sus correspondientes planes estratégicos (Tabla II). Tabla 3.2.2.- Producción científica ISI. Observese que existe cierta discrepancia (<3.2%) en el número total de publicaciones de las tablas 3.2.2.0 y 3.2.2. Es debida a las diferentes fuentes utilizadas (ISI, t 3.2.2.0 y PE 3.2.2). Al ser pequeña no afecta a las conclusiones y reafirma la veracidad de los datos. Años 2000 2001 2002 2003 2004 2000-4 Total Nº art en Rev SCI/SSCI/A&HSI Listado de hasta 20 Revista indexadas ISI más relevantes para la actividad del Área y artículos en ellas (para cada una de ellas se indicará el número de artículos publicados) Campo Cienfífico ISI FI Advanced Materials 8,079 Materials Angewandte Chemie-International Edition 9,161 Chemistry Applied Physics Letters 4,308 Physics Biomaterials 3,799 Materials Cement and Concrete Research 0,834 Materials Chemistry of Materials 4,103 Materials Corrosion Science 1,714 Materials Journal of American Ceramic Society 1,71 Materials Journal of American Chemical Society 6,903 Chemistry J. Appl. Phys. 2,255 Physics J. Chemical Physics 3,105 Physics J. Mater. Chem. 2,721 Materials J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed. 2,733 Polymers Macromolecules 3,898 Polymers Mat. Sci. Eng. A 1,445 Materials Phys. Rev. B Physical Review Letters 3,075 Physics 7,218 Physics Polymer 2,433 Polymers Scripta Mater. 2,112 Materials Surface Science 2,168 Materials Surface and Coatings Technology 1,432 Materials 912 1109 1155 1055 1176 2000 2001 2002 2003 2004 2000-4 7 10 4 2 16 15 2 8 5 4 15 21 5 5 7 11 1 4 14 17 8 11 11 19 6 9 9 15 7 6 95 102 18 24 24 14 6 9 21 1 18 1 10 4 25 6 12 19 1 11 4 23 7 9 6 10 5 85 22 8 6 13 8 12 6 10 4 4 22 4 10 3 28 6 10 6 7 2 78 26 18 6 3 1 12 5 14 1 4 25 6 9 12 11 11 9 5 10 8 110 30 6 5 7 5 5407 51 21 80 21 29 102 21 48 24 93 43 58 32 51 28 470 120 70 32 45 33 Esta relación puede adolecer de falta de información adicional. Es decir, hay publicaciones que pueden no haberse incluido en las tablas de los Institutos por haberse publicado pocos artículos en ellas pero, si se sumaran a las de otros institutos podrían llegar a ser un número mayor. Por esta razón, se han recogido en la Tabla 3.2.2.1 una serie de publicaciones de interés en los Institutos como por ejemplo el J. Sol Gel Science Technology, Acta Materialia, 34 Nanoletters, Thin Solid Films o J. Magnetism and Magnetic Materials (esta última recoge gran número de proceedings de congresos). Por otra parte, algunas revistas son muy específicas (por tanto con pocos artículos en el computo global) pero de gran importancia para los grupos de investigación. Ejemplos: Advances in Cement Research (IETcc), Hydrometallurgy (CENIM) o J. Thermal Analysis and Calorimetry (ICMS). TABLA 3.2.2.1. OTRAS REVISTAS REPRESENTATIVAS DEL ÁREA REVISTA Acta Materialia Advanced in Cement Research Chem. Eur. Journal of Chem. Comm. Hydrometallurgy Inorganic Chemistry J. Alloy Comp. J. Appl. Polym. Sci. J. Eur. Ceram. Soc J. Magn. Magn. Mater. J. Non. Cryst. Solids J. Organic Chemistry J. Phys. Chem.B J. Phys.-Condens. Mater. J. Sol Gel Science Technology J. Thermal Analysis and Calorimetry Langmuir Nanoletters Nature Materials Macromol. Chem. Phys. Solid State Ionics Surface and Interface Análisis Thin Solid Films Superconducting Science and Technology F.I Nº Art. 3,490 0,275 4,517 3,997 1,088 3,454 1,562 1,021 1,483 1,031 1,433 3,462 3,834 2,409 1,150 1,478 3,295 6,144 13,531 1,880 1,862 1,209 1,598 1,56 16 13 44 22 14 34 31 56 56 109 18 23 31 45 16 22 26 8 3 43 17 16 15 28 Hay dos revistas -Key Enngineering Materials (28 artículos. F.I. 0,278) y Materials Science Forum (49 artículos pero 20 de ellos en 2003. F.I. 0,498)- que presentan muchas contribuciones pero sólo en años puntuales porque recogen trabajos publicados en congresos. Por esta razón no se recogen en la tabla como “representativas”. Algunas publicaciones son comunes (y mayoritarias) a todos los Institutos de Ciencia de Materiales (Aragón, Barcelona, Madrid y Unidad Física Materiales del País Vasco). Estas publicaciones representan una contribución importante al total de la producción científica del Área . Por último, las revistas editadas dentro del Área (en castellano e incluidas en el ISI) suponen una importante contribución a los artículos realizados en el período 2000-2004. TABLA 3.2.2.2. REVISTAS EDITADAS DENTRO DEL ÁREA (incluidas en el ISI) REVISTA F.I Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.* 0,310 Materiales de Construcción 0,483 Rev. Metal. Madrid 0,798 * Editada por la Soc. Española de Cerámica y Vidrio con sede en el ICV Nº art. 83 42 85 35 3.2.2. Producción Científica en revistas No indexadas por el ISI y otras publicaciones El Área también es activa en la divulgación a la Sociedad de sus resultados. Para ello hace un esfuerzo de publicación en revistas tanto nacionales como internacionales de divulgación científica. Tabla 3.2.2.3. Producción científica NO ISI Años Nº art en Rev NO ISI Internacionales Nº art en Rev NO ISI Nacionales Nº de capítulos de Libro/Obras colectivas* Nº de Obras colectivas editadas/dirigidas* Nº de Libros * Obras colectivas no incluye actas de congresos 52 54 52 51 56 58 51 61 37 56 Total 2000-4 248 280 65 21 5 129 45 3 115 36 3 100 44 6 195 58 2 604 204 19 2000 2001 2002 2003 2004 En este punto debemos destacar la actividad editorial adicional del ICTP y del IETcc que publica la Revista de Plásticos Modernos e Informes de la Construcción, respectivamente. Estas publicaciones –vinculadas fuertemente al sector productivo y con fuerte implantación en Hispanoamérica- aunque no estén indexadas en el ISI si aparecen recogidas en otras bases de datos internacionales como el Chemical Abstracts. Entre ambos institutos se publica el 62% de la producción total del Área en revistas no ISI nacionales. También hay que destacar el número de los libros publicados (dos por año) que refleja la dinámica de las/los investigadores del Área. 3.2.3. Ponencias y conferencias invitadas presentadas a congresos y participación como editores o asesores en publicaciones científicas. Tabla 3.2.3. Congresos y actividad editorial Años Total ponencias en Congresos nacionales Conferencias invitadas en Congresos nacionales Organizadores/ Miembros de Comités científicos de congreso Total ponencias en Congresos internacionales Conferencias invitadas en Congresos internacionales Organizadores/ Miembros de Comités científicos de congreso Editores/Directores de revistas ISI Editores/Directores de revistas No ISI internacionales Editores/Directores de revistas No ISI nacionales Miembros Comites de Revistas ISI Miembros Comites revistas No ISI internacionales Miembros Comites revistas No ISI nacionales 2000 152 62 26 447 170 72 2001 213 67 40 446 206 86 2002 281 75 42 441 198 68 2003 288 77 52 448 216 96 6 3 6 50 10 21 11 3 2 53 9 24 16 4 2 56 10 24 10 5 2 61 11 26 2004 2000-4 231 1165 76 357 53 213 520 2302 230 1020 84 406 16 4 2 64 13 24 59 19 14 284 53 119 El alto número de conferencias invitadas en congresos internacionales (mucho mayor que las impartidas en congresos nacionales) pone de manifiesto el prestigio, presencia y visibilidad internacional de las/los investigadores del Área. Por otra parte, además de la edición de las tres revistas de materiales incluidas en el ISI editadas por el CSIC, el personal investigador es Editor/Director de, al menos, 11 revistas internacionales incluidas en el ISI. Este número es significativamente mayor en cuanto a la participación en los comités editoriales. 36 3.2.4.- La solicitud y obtención de patentes y modelos de utilidad Tabla 3.2.4. Patentes Años Patentes solicitadas VIA NACIONAL Patentes obtenidas VIA NACIONAL Patentes solicitadas VIA EPO Patentes obtenidas VIA EPO Patentes solictadas VIA PCT Patentes obtenidas VIA PCT Patentes solicitadas a USPO Patentes concedidas por USPO Cartera de patentes activas Nacionales Cartera de patentes activas EPO, USPO, etc. 2000 27 12 0 0 3 0 1 3 16 2 2001 16 12 1 2 5 3 2 3 17 7 2002 20 14 5 2 1 1 2 5 19 11 2003 15 9 1 2 2 3 1 1 22 15 2004 2000-4 11 89 20 67 1 8 0 6 2 13 3 10 2 8 0 12 27 101 16 51 Junto con las actividades de investigación básica, el Área está implicada en la transferencia del conocimiento procedente de sus investigaciones a la industria mediante la realización de patentes que posibiliten el progreso económico y de bienestar de la Sociedad. En este sentido, se han realizado 67 patentes nacionales y 28 internacionales (EPO, PCT y USPO) que junto con las patentes anteriormente en servicio, hacen una cartera activa de 101 patentes nacionales y 51 internacionales (vésase tabla 3.2.4). 3.2.5. Transferencia de tecnología y participación del personal en la generación o en las actividades de empresas, especialmente de base tecnológica. Tabla 3.2.5. Transferencia de tecnología. Años Patentes licenciadas a empresas Patentes en explotación Ingresos obtenidos por la cesión / explotacion de patente Start-up iniciadas por personal del centro/instituto Nº personas del relacionadas con Start-ups 2000 3 5 2.692 0 1 1 2001 4 5 563 0 2 3 2002 2003 2004 2000-4 15 7 6 35 5 6 9 30 52.363 46.725 45.000 147.343 0 0 0 0 0 1 1 5 0 3 2 9 A pesar del alto número de patentes generadas por el personal científico del Área, los ingresos generados deben calificarse de modestos, proviniendo el 90% de los mismos de una única patente licenciada por el ICTP. Por tanto sería deseable un mayor esfuerzo por parte del personal investigador en la realización de este tipo de actividades de indudable interés para la Institución y la Sociedad. El número de empresas nacidas de la tecnología desarrollada por los diferentes institutos es esperanzador y refleja un actitud muy positiva de las/los investigadores frente al reto de la producción industrial. Sin embargo, creemos que este número podría aumentar de manera apreciable si se potenciaran instrumentos para agilizar todo el proceso burocrático y legal. 37 3.3. DIMENSIÓN 3.- INTERACCIÓN CON EL ENTORNO PRODUCTIVO Y SOCIAL E INTERNACIONALIZACIÓN 3.3.1. Contratos con empresas para la ejecución conjunta de proyectos de investigación, servicios de asesoramiento, informes técnicos, etc. Tabla 3.3.1. Contratos y servicios a empresas Incluidos los referidos al año de concesión aunque se trate de actividades plurianuales. Años 2000 2001 2002 2003 2004 2000-4 218 227 252 251 228 1.176 Nº contratos/convenios de I+D realizados 4.047.069 20.396.127 3.757.550 3.862.256 3.994.255 4.761.997 Ingresos por contratos de I+D Nº de servicios o asesoramiento tecnológico Ingresos por los contratos de servicio o asesoramie 481 408.620 476 713.024 457 630.525 Tabla 3.3.1.1. Distribución por institutos de los contratos y servicios a empresas Institutos Nº % del total Ingreso % del Nº Contratos Contratos total AsesoraI+D € mientos ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV CENIM ICTP IETcc 40 74 92 6 2 53 47 48 814 3,4 6,3 7,8 0,5 0.2 4,5 4,0 4,1 69,2 1.088.500 2.266.443 2.179.416 88.674 120.000 1.343.318 1.183.785 1.549.940 10.576.050 5,3 11,1 10,7 0,4 0,6 6,6 5,8 7,6 51,8 3 -20 --698 107 999 134 304 384.589 249 441.332 1.961 2.583.090 % del total Ingreso € Asesoramiento % del total 0.15 -1,0 --35,6 5,4 50,9 6,8 7000 -55.054 --256.962 1.036.595 1.067.145 160.333 0,27 -2,13 --10 40,1 41,3 6,2 Los ingresos por Contratos de I+D en el Área suman durante los 5 años 23 M€ (los proyectos del PN suponen 36 M€), con un crecimiento sostenido en este periodo, y supone un 29% de todos los ingresos por financiación competitiva. La Tabla 3.3.1.1 indica que el IETcc aporta más del 51% de los ingresos totales del Área en esta partida, sin embargo no existen diferencias significativas entre el resto de los institutos más tecnológicos y los básicos. De hecho el ICMAB y el ICMA aportan más ingresos que el ICV, CENIM o ICTP. La baja aportación del ICMS y de la UFM puede explicarse parcialmente por su tamaño más reducido, pero en todo caso este aspecto requiere una reflexión por parte de ambos institutos. El ICTP y CENIM destacan en los ingresos por contratos de servicio y asesoramiento, con más del 80% de los ingresos totales entre los dos Institutos. Sin embargo presenta una fuerte disminución en los últimos 2 años. El gran número de contratos de I+D y la elevada financiación indican una buena relación de los Institutos del Área con empresas del Sector, lo que supone un elevado esfuerzo en transferencia de tecnología, existiendo por tanto una fluida y positiva influencia en los sectores industriales afines. 38 3.3.2. Contratos y convenios con el sector público (Ministerios o sus organismos, Comunidades Autónomas etc.) e instituciones sin ánimo de lucro. En este apartado se excluye la utilización de convenios genéricos firmados con el CSIC Tabla 3.3.2.Contratos y convenios con sector público Años 2000 2001 2002 2003 2004 2000-4 16 14 11 16 9 66 Nº contratos/convenios de I+D realizados 877.393 2.305.670 2.762.544 4.030.155 366.050 10.341.812 Ingresos por contratos/convenios Nº de servicios de asesoria Ingresos por contratos/convenios asesoria 0 0 0 0 0 0 0 0 3 10.280 3 10.280 Unidades Asociadas de I+D 6 7 9 11 14 47 Más del 85% de los ingresos de esta partida se han producido en el IETcc, lo que pone de manifiesto la alta implicación de este Instituto en su apoyo científico y tecnológico al Sector Público. En el 2004 se identifican 24 Unidades Asociadas en el Área. Sólo 4 Institutos del Área (ICMM, CENIM, ICTP e ICV) tienen UAs, destacando el ICMM con 8 UAs. Esto indica una buena relación con otras Instituciones y Universidades. 3.3.3. Implicación en asesoría científica y tecnológica externa de los investigadores. Tabla 3.3.3. Asesoramiento Años Nº coordinadores/adjuntos ANEP 2000 4 2002 5 2003 6 2004 2000-4 10 32 6 12 11 12 12 53 22 20 19 22 20 103 Nº gestores/colaboradores PN Nº miembos comisiones selección PN 2001 7 8 7 11 11 15 52 Nº participaciones en evaluaciones o HLG en EU 36 42 36 45 39 198 Otros Comités de Asesoramiento Experto 59 67 70 80 91 367 Nº miembros Comisiones selección CC.AA. De los resultados de la tabla 3.3.3 se desprende una elevada representación del Área en trabajos de gestión, asesoramiento y evaluación de actividades de I+D. Durante este quinquenio dos miembros del Area han sido gestores del PN de Materiales. La participación de los investigadores del Área en comisiones de selección en diferentes convocatorias (nacionales, autonómicas y europeas) es alta, reflejando la importancia del CSIC en la investigación en Materiales a nivel nacional y europeo. 3.3.4. Internacionalización de las actividades de investigación Tabla 3.3.4. Internacionalización Años 2000 2001 2002 2003 2004 2000-4 Nº Proyectos/Redes del Programa Marco I+D 41 20 26 24 42 153 Nº Proyectos de otros programas europeos o internacionales 32 28 26 26 20 132 Personal investigador de plantilla no español 7 7 11 10 12 Personal postdoctoral contratados con fondos no españoles 22 19 17 19 14 91 Investigadores extranjeros en sabático y Prof. Visitantes (mínimo 6 meses) 26 26 26 37 36 151 Acciones integradas y otra colaboraciones bi(multi)laterales 63 67 66 94 98 388 La internacionalización del Área es buena, particularmente debido a que las cuantías de los proyectos conseguidos en el año 2004 ha aumentdo considerable y el numero total de investigadores involucrados en proyectos internacionales ha aumentado. Sería deseable que se mantuviese esta tendencia, con el objetivo relevante de integración plena en el Espacio Europeo de Investigación. 39 3.4. DIMENSIÓN 4.- LA FORMACIÓN DE INVESTIGADORES Y LA ACTIVIDAD POSTDOCTORAL Tabla 3.4. Actividad de formación . Años T o ta l b e c a s /c o n tr a to s p r e -d o c t c o n c e d id a s 2000 87 2001 69 2002 101 2003 116 2 0 0 4 2 0 0 0 -4 104 477 24 21 20 40 28 133 B e c a s p r e - d o c F P U c o n c e d id a s 1 4 12 17 13 47 B e c a s / c o n t r a t o s p r e - d o c C C . A A . c o n c e d id a s * 8 7 11 16 11 53 B e c a s I 3 P p r e d o c t o r a le s 4 5 14 12 15 50 B e c a s I3 P d e p o s tg ra d o 5 9 16 5 8 43 45 23 28 26 29 151 65 67 66 55 57 309 T o t a l c o n t r a t o s R a m o n y C a ja l c o n c e d id o s 1 31 24 26 22 104 T o t a l c o n t r a t o s J u a n d e la C ie r v a 1 1 1 1 9 13 15 9 8 9 15 56 B e c a s p r e - d o c F P I c o n c e d id a s O t r a s b e c a s / c o n t r a t o s p r e - d o c c o n c e d id a s * S to c k to ta l d e b e c a s /c o n tr a to s p r e -d o c T o t a l b e c a s / c o n t r a t o s p r e - d o c d e p r o y e c t o c o n c e d id a T o ta l b e c a s /c o n tr a to s p o s t-d o c C o n t r a t o s p o s t - d o c C C . A A . c o n c e d id a s * 1 6 14 15 10 46 26 19 11 11 18 85 15 16 8 16 13 68 T o t a l c o n t r a t o s I 3 P t é c n ic o c o n c e d id o s 1 7 6 6 5 25 T o t a l c o n t r a t o s d e p e r s o n a l t é c n ic o d e l M E C 1 11 4 10 6 31 O t r o s c o n t r a t o s p e r s o n a l t é c n ic o 5 18 12 21 12 68 T o t a l c o n t r a t o s I 3 P d o c t o r c o n c e d id o s O t r a s b e c a s / c o n t r a t o s p o s t - d o c c o n c e d id a s * S to c k to ta l d e b e c a s /c o n tr a to s p o s t-d o c T o t a l b e c a s / c o n t r a t o s p o s t - d o c d e p r o y e c t o c o n c e d id T o t a l d e T e s is d o c t o r a le s d ir ig id a s T o t a l T e s is e n c u r s o d ir ig id a s 33 56 46 57 62 254 129 149 177 192 237 884 96 88 100 110 104 496 358 328 390 428 468 1 .9 7 3 T o t a l d e c r é d it o s d e c u r s o s d e p o s t g r a d o 61 60 66 457 455 1 .0 9 9 N º d e p r o f e s o r e s a s o c ia d o s d e u n iv e r s id a d 14 12 13 13 10 62 T o t a l d ir e c c ió n d e c u r s o s d o c t o r a d o im p a r t id o s T o t a l d e c r é d it o s d e lo s c u r s o s d e d o c t o r a d o * En convocatorias competitivas. El número de becas y contratos, tanto pre, como post-doctorales, ha aumentado considerablemente durante este período en todos los institutos del Área. El número de tesis dirigidas es sustancial y, además, el número de tesis en curso aumenta de manera considerable durante este mismo período. Esto significa que el esfuerzo dedicado a la formación de personal científico, por los investigadores del CSIC en el Área, va en aumento y es, en la actualidad, muy intenso. Es importante también la participación de los investigadores del Área en cursos de doctorado y postgrado, lo cual se considera muy positivo y necesario para la captación de futuros investigadores de calidad. Aunque el esfuerzo a través de proyectos competitivos para la incorporación de personal técnico es importante, sería deseable que este esfuerzo se viese acompañado de medidas institucionales para la estabilización del personal de alta cualificación técnica específica para las necesidades de la investigación científica. El número de técnicos se considera insuficiente teniendo en cuenta el número de investigadores en el Área y sus resultados en cuanto a la captación de fondos externos de I+D. 40 3.5. DIMENSIÓN 5.- ACTIVIDADES DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA O DE DIVULGACIÓN 3.5.1. Participación en la semana de la ciencia y ferias científicas o en otras actividades de fomento de la cultura científica. 3.5.2. Actividades de divulgación en medios de comunicación (artículos de prensa, etc.) 3.5.3. Formación de profesores de enseñanza primaria, secundaria y bachillerato 3.5.4. Elaboración de manuales y libros de texto 3.5.5. Jornadas de puertas abiertas 3.5.6. Jornadas vocacionales en centros de Enseñanza secundaria 3.5.7. Otros TABLA 3.5. No. de intervenciones citadas en los PE de cada instituto.Entre paréntesis valoración de 0 (no se implica) a 5(esfuerzo sobresaliente). Instituto/ Total 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6 3.5.7 ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV ICTP CENIM IETcc 42 (5) 14 (3) 4(2) 4(2) 4(2) 1(1) 11(3) 4(2) 1(1) 2(1) 4(2) 8(2) 2(1) 5(2) 6(2) 4(2) 0(0) 4(2) 0(0) 1(1) 6 (2) 10 (3) 2 (1) 0 (0) 5(2) 5(2) 20(3) 13(3) 5(2) 0(0) 1(1) 10(3) 0(0) 2(1) 10(3) 30 (5) 5(2) 4 (2) 4(2) 4 (2) 7(2) 25(4) 12(3) 3(2) 4(2) 2(1) 2(1) 3(1) 34(5) 5(2) 3(2) 16(3) 4 (2) 0(0) 164(5) 15(3) 52(5) 0(0) 3(1) 25(5) 7(2) En la tabla 3.5 se resumen el número de intervenciones explícitamente indicadas por cada instituto del Área en su respectivo plan. Este número de intervenciones se ha valorado en función de la frecuencia de eventos y de la extensión o influencia de los mismos respecto a los apartados mencionados (3.5.1 a 3.5.7). Se observa en la tabla 3.5 que el Área, en general, está involucrada en un número de eventos importantes de divulgación, del tipo la Semana de la Ciencia y similares, organizados tanto a nivel estatal, como autonómico y local. En general, muchos de los científicos del Área imparten conferencias de divulgación a muy diversos niveles incluso en institutos de enseñanza media, y participan en demostraciones de ferias y en jornadas de puertas abiertas. Destacan singularmente diversos puntos valorados en el CENIM, ICMAB, ICMM e IETcc, que en algunos apartados demuestran una actividad muy intensa. Esta actividad es necesaria para el Área, con el objetivo de trasladar a los ciudadanos el excelente trabajo y posición que ocupa el Área de CyT de Materiales en la escena científica nacional e internacional, avalada por los datos objetivos elaborados por el ISI. Este último punto es muy relevante, por ser el CSIC un organismo financiado en gran parte con fondos públicos. 41 4. PLAN ESTRATÉGICO DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA 4.1. ANÁLISIS DEL ESTADO DEL ARTE O POSICIONAMIENTO EN EL ENTORNO COMPETITIVO DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA 4.1.1. Fortalezas Las fortalezas se han agrupado en varias esferas, para su mejor análisis A) Financiación, Recursos e infraestructuras • El Área tiene una importante participación en proyectos europeos que evoluciona en sentido creciente y con buenos resultados en cuanto al éxito. Por ejemplo, en el V programa Marco el Área de CyT de Materiales del CSIC recibió un 18% de la financiación del CSIC, que obtuvo 10.36% de los retornos del país. Igualmente, en el VI Programa Marco, la prioridad temática Nanotecnología, materiales y procesos ha obtenido el 25% • Comparando con otras instituciones, los datos del VI Programa Marco referidos al año 2004 para la prioridad temática Nanotecnología, Materiales y Procesos indican que el CSIC figura en el primer lugar consiguiendo el 21% de los retornos totales en esta temática, que fueron del 7.9% de los retornos españoles. • El número de proyectos europeos y redes temáticas en los que participa el Área en 2004 son 40. • Dentro de la última convocatoria del Plan Nacional I+D+i correspondiente al PN de Materiales, 2004, la tasa de éxito del CSIC fue del 70.2%, siendo el porcentaje medio del 69,4% (fuente MEC, Programa Materiales). • El nivel de financiación del Área, incluyendo ambas interna/externa (251/7443 k€) supone 9% de la financiación total del CSIC. • Muy propicia para la multidisciplinaridad y la integración con otras Áreas como indica el nivel de participación y éxito en la convocatoria PIF del CSIC tanto por el número de Expresiones de Interés, como por el número de proyectos aprobados y por la financiación conseguida. • El conjunto del los Insts. del Área posee un masa global de 437 investigadores de plantilla, (331 de las escalas Prof+Inv+CT), según datos 2004. Todos los centros del Área tienen una masa superior a 30 investigadores de plantilla, y la media dentro del Área está en 41 invetigadores/Insto. Se puede decir que en todos se posee una masa crítica, lo que le permite, incluso ser semilla de nuevas iniciativas (p. ej. Insts. Nanotecnología). • El Área posee un amplio espectro de instalaciones y equipamiento científico de gran tamaño y prestaciones (microscopios, espectrómetros, dispositivos MBE, etc.) que posibilitan a sus científicos desarrollar una investigación avanzada en los temas más punteros de la CyT de Materiales. Además, son responsabilidad del Área algunas infraestructuras científicas singulares dentro de los marcos nacional e internacional, como la Nave de Ensayos Mecánicos del IETcc o las líneas españolas de radiación sincrotrón en el ESRF y de neutrones en Grenoble. B) Entornos académico e industrial • Existe un evidente vínculo con el sector industrial, definido por los proyectos de transferencia de tecnología, así como por el número de patentes. En el primer caso en el período 2000-2004 se han firmado 1176 proyectos por un importe de 23 M€. Respecto a las patentes, los centros del Área han obtenido 67 en el mismo periodo. • Debido a su estructura con Institutos de tipo fundamental e Institutos de carácter tecnológico o sectorial, el Área puede abordar múltiples frentes/desafíos de este campo de investigación. • Diversos Institutos del Área participan en cursos de alta especialización, de postgrado, doctorado, master, etc, posibilitando en unos casos, el contacto con estudiantes universitarios y, en otros, con técnicos de la industria, facilitando la captación de becarios de investigación (100 becas de formación conseguidas en 2004) y formación de interlocutores en la industria, respectivamente. • Existe una estrecha vinculación con la Universidad favorecida por la existencia de 3 Institutos mixtos, 3 propios del CSIC en campus universitarios y 24 Unidades Asociadas. • Cuatro de los Institutos del Área editan o bien participan activamente en la publicación de cuatro revistas científicas, tres de ellas recogidas en el ISI. C) Diseminación y Proyección internacional • El nº publicaciones dentro del Área fue de 1176 en el año 2004, aproximqadamente con una relación de publicaciones/investigador y año de 2.7. Los y las investigadores del Área publican en las revistas de mayor relevancia dentro de las distintas disciplinas cultivadas en el Área. 42 • El CSIC ocupa el puesto nº 9 del en el ranking mundial de número total de publicaciones de instituciones del campo de materiales (fuente ISI, essential science indicators de 2005, periodo de 10 años). El correspondiente número medio de citas por cada una de estas publicaciones del Área de CyT de Materiales del CSIC es de 4.83, para el mismo periodo según las mismas fuentes. Además los investigadores de Área contribuyen con un número notable de publicaciones de gran calidad en revistas más generales de Física, Química y/o Biología no consideradas específicamente de Materiales. 4.1.2. Debilidades El Área de CyT de Materiales del CSIC se enfrenta a una serie de problemas estructurales que representan debilidades objetivas del Área que será necesario corregir en el futuro. Estas debilidades se pueden agrupar dentro de las categorías siguientes: A) Infraestructuras, personal y equipamiento • Edificios/espacios.- Aunque algunos de los Institutos del Área se encuentran ubicados en edificios de nueva construcción, en el conjunto del Área de CyT de Materiales existen unas carencias importantes de espacio que pueden limitar de forma importante su evolución futura. Existen problemas muy serios de masificación (caso del ICTP), de poca idoneidad del espacio disponible (caso del CENIM), de saturación del espacio disponible (caso del ICMM, ICMAB o ICMS) o, simplemente, de carencia de espacios propios (casos del ICMA y de la UFM distribuidos en diversas dependencias universitarias). Aunque la urgencia en la resolución de estos problemas es de diferente orden según el Instituto, en su conjunto las limitaciones que imponen a la ejecución de la investigación y a las posibilidades de expansión del Área son importantes y deberían resolverse en un plazo medio para evitar que se produzca un estrangulamiento en la misma • Infraestructura científica.- En gran medida, la infraestructura científica del Área, está envejecida y requiere una renovación importante. Esta renovación debe venir acompañada por la incorporación de equipamiento nuevo que permita abordar una investigación de punta en los distintos campos de actividad científicos que se están desarrollando durante los últimos años. Una evidencia de las carencias de instrumental y de su antigüedad se pone de manifiesto tras evaluar para algunos Insts. del Área el coste de los equipos adquiridos hace más de diez años (plazo considerado típico para la amortización de equipamiento científico) y el que en estos Insts. ha sido adquirido durante los diez últimos años. La relación de costos (considerando una actualización a precios actuales) es la siguiente: Instrumental de más de diez años/Instrumental de menos de diez años= 1.25. Esta relación indica que más de la mitad del instrumental pesado de los Ints. está próximo a tener que ser sustituido para poder ser operativo. Si a la sustitución de equipos obsoletos se añade la necesidad de incorporación de nuevas técnicas para poderse mantener en la frontera de las distintas disciplinas, el cuadro que se obtiene es de una debilidad manifiesta que necesita ser contrarestada con urgencia. Existe poca tradición y medios para el desarrollo de técnicas experimentales. • Presupuesto de mantenimiento. La escasez de presupuesto ordinario para reparaciones y mantenimiento de los equipos de infraestructura acorta su tiempo de vida. Pirámide de edad del personal. Otro elemento de debilidad evidente del Área de CyT de Materiales viene definido por la edad del personal de todas las categorías que trabajan en sus Insts.. Pese al esfuerzo realizado durante los últimos años, la situación al día de hoy no puede considerarse halagüeña, constituyendo un elemento de debilidad que será necesario corregir para simplemente mantener la competitividad y excelencia de los Insts. del Área de CyT de Materiales. Refiriéndonos exclusivamente al personal del CSIC (la situación respecto de los Profesores Universitarios de los Centro Mixtos no es muy diferente) los datos de la tabla 4.1.2 tomados como ejemplo, referidos a tres Insts. del Área (CENIM, ICMS e ICTP) ponen de manifiesto que la edad media de su personal científico es muy alta y que, incluso en la escala de CT, la primera de la carrera investigadora, la media es de 45 años. En consecuencia, la distribución por edades del personal científico representa una debilidad evidente del Área de CyT de Materiales que puede poner en serios aprietos el desarrollo de actividades innovadoras e, incluso, en un plazo de 10 años, la mera permanencia de una plantilla de personal razonable. Esta situación es igualmente notable en la disminución del personal de apoyo a la investigación, el elevado número de personal contratado y la temporalidad del mismo. Tabla 4.1.2 - Medias de edad por categorías de personal científico. Profesor de Investigación Investigador Científico 57.9 55.3 Científico Titular 45 43 B) Gestión y recursos internos Una debilidad importante de los Insts. del Área de CyT de Materiales se refiere a la pobre infraestructura de gestión científica de la que disponen. Aunque desde un punto de vista puramente administrativo la situación es más o menos razonable, las carencias son muy grandes respecto de la gestión científica de alto nivel vinculada a los propios Insts. Esta carencia supone una situación de debilidad importante en relación con Centros Tecnológicos y otras instituciones que desarrollan actividades semejantes. Esta debilidad implica que los investigadores tengan que dedicar tiempos cada vez mayores a gestión y tareas administrativas relacionadas que suponen una limitación importante para desarrollar una actividad científica eficaz. La ausencia de una financiación basal o, al menos, de un horizonte y líneas de financiación previsibles, provoca que los investigadores deban implicarse en una multitud de peticiones. Ello dispersa su actividad y limita la capacidad para desarrollar temas científicos de profundidad y relevancia. C) Proyección exterior del Área El Área de CyT de Materiales se enfrenta a unas dificultades estructurales significativas para maximizar su proyección exterior. La propia estructura del Área y de las temáticas que aborda hace que esta proyección se vea limitada en aspectos importantes tales como: • Dificultad para conseguir becarios y otro personal en formación agudizada en el caso de ingenieros y arquitectos. Esta dificultad se viene agudizando desde hace algunos años debido a la disminución drástica de estudiantes de las licenciaturas de Física y Química de los que fundamentalmente se nutre el Área de CyT de Materiales. Conviene añadir que, aunque el CSIC es una institución abierta a la incorporación de personal de otra procedencia, en la práctica una porción importante de su plantilla científica se nutre de sus antiguos doctorandos. La disminución de esta cantera o su pérdida de calidad constituye un elemento preocupante que convendrá corregir en el futuro. • Escasa visibilidad exterior y proyección social. Los temas científicos vinculados al Área de CyT de Materiales no suelen ser de los más apreciados por el público en general y, en consecuencia, tienen un eco limitado en los medios de difusión y prensa de carácter general. En el mundo de la comunicación en que vivimos ello supone una debilidad importante que conviene corregir. Suele ocurrir incluso que estos medios no reconozcan la actividad de investigadores del Área como propia de “Materiales”. • Existe una falta notable de cooperación entre Insts. del Área. Fruto de la propia estructura del sistema de I+D español, hasta años recientes no había un impulso a la cooperación y colaboración entre científicos a fin de alcanzar una cierta “masa crítica”. La ausencia de masas críticas, la falta de planificación del uso y adquisición en común de infraestructuras científicas de gran tamaño, etc. suponen una debilidad a superar dadas las tendencias actuales de la investigación. La ausencia de un esquema de colaboración institucional entre los Insts. constituye un elemento claro de debilidad para poder alcanzar la masa crítica adecuada para la resolución de ciertos problemas científicos y técnicos. D) Debilidades relacionadas con la estructura del Área y la organización científica del CSIC La propia estructura del Área de CyT de Materiales, la distribución y composición de sus Insts. plantean algunos aspectos que pueden considerarse como debilidades frente al contexto de la investigación actual. • • • Pocos incentivos a la apertura de nuevas líneas de trabajo o realización de patentes. El desarrollo de nuevas líneas de trabajo implica generalmente disminuir la producción de publicaciones científicas durante un cierto periodo de tiempo y, con los métodos actuales de evaluación de los curricula vitarum personales, esta posibilidad suele rechazarse por los investigadores. Mucha concentración geográfica en pocas CCAA. Los Institutos del Área de CyT de Materiales se concentran en cinco CCAA (Madrid, Andalucía, País Vasco, Aragón y Cataluña). Dado el mapa autonómico español esta situación limita el poder aprovechar las iniciativas de otras CCAA. Falta de una auténtica carrera “técnica” para el personal de este tipo. En el Área de CyT de Materiales, quizás con un carácter más imperioso que en otras Áreas, resulta muy importante la participación de personal técnico en los proyectos de investigación. Sin embargo, este tipo de personal carece de incentivos claros y un nivel salarial adecuado para desarrollar su trabajo y, en general, no tiene unas perspectivas profesionales claras. Esto suele provocar desincentivación y falta de motivación en el trabajo que, como consecuencia, reduce la productividad y la dedicación a los proyectos. 44 4.1.3. Oportunidades A) Planes de investigaciones nacionales y europeos • En el ámbito del Plan Nacional de I+D+i existe el PN de Materiales dedicado específicamente a temas propios del Área, no obstante existen también otros PN donde el Área encuadra parte de su actividad. • Dentro del VI Program Marco existen dos áreas temáticas Nanotechnologies and nano-sciences, y Sustainable development, que representan oportunidades para el Área, tanto desde el punto de vista de financiación como para iniciar proyectos más ambiciosos. • En relación al futuro VII Programa Marco, el Área puede tener incluso más oportunidades, en particular en los sub-programas de Nanosciences, nanotechnologies, materials and new production technologies, Energy, Transport y Security and Space. • La participación en Plataformas Tecnológicas dentro de la UE supone un mecanismo de internacionalización y formación de opinión. • Participación en líneas emergentes multidisciplinares (p. ej. fotónica, biomateriales, nanotecnología, energía, etc) apoyadas con iniciativas internas como los PIF. • Un medio para aumentar el tamaño de los grupos de investigación, a la vez que se accede a nuevas fuentes de financiación, es la participación en nuevos instrumentos como son el CONSOLIDER/INGENIO 2010 con una línea de materiales explícitamente incluida en el mismo. • El desarrollo de nuevas infraestructuras científicas dentro de la categoría de grandes instalaciones en España (sincrotrón, fuente neutrones, etc.), puede representar un aliciente importante para el desarrollo científico de España, y también una iniciativa para el apoyo a industrias locales de alto nivel tecnológico B) Contexto económico • El 40 % PIB del estado está relacionado con actividad industrial en materiales. Por tanto, éste es un sector industrial fuerte y que está muy relacionado con el espacio de investigación del Área (metales, cerámicas, polímeros, etc). • Existen importantes retos tecnológicos y científicos de gran impacto social, p.ej. implantación del protocolo de Kyoto, etc. que implicarán contribuciones del campo de los materiales: Control medioambiental del procesado de materiales, reciclado de materiales, reducción emisiones en procesos industriales, etc.. • Necesidad inminente de ciertas industrias de invertir en I+D para sobrevivir frente a la deslocalización geográfica y a la presión de nuevos países emergentes. • Vinculación directa de algunos de sus Insts. en relación a sectores productivos importantes del país (cerámicas, polímeros, metales y construcción) e implicación directa con proyectos de las Administraciones públicas (p. ej. Ministerio de la Vivienda) • Captación de capital riesgo para creación de empresas spin-off. C) Referencia/cooperación internacional • Oportunidad a partir de la acciones de cooperación y cursos de formación con países que no forman parte de la UE, mediante proyectos de colaboración con Iberoamérica y otros países emergentes (Próximo y Extremo Oriente). Además, es una posible fuente de estudiantes que en algún caso pueden ser insuficientes en el ámbito nacional. 4.1.4. Amenazas El mundo científico, tanto a escala nacional como internacional, está sufriendo una tensión considerable fruto de los cambios tanto en el modelo económico e industrial como en los esquemas de investigación. Se consideran varios tipos de amenazas cuya casuística se discute a continuación: A) Contexto económico nacional e internacional Los cambios económicos están produciendo deslocalización industrial y competencia en costos, tanto de industrias maduras como, más recientemente, de alta tecnología. Ello es preocupante en relación con sectores industriales como la industria cerámica, la metalurgia o los polímeros con las cuales el Área de CyT de Materiales mantiene relaciones muy estrechas. Esta amenaza puede ser mucho más seria si los sectores industriales españoles no se plantean una política clara de inversión en I+D+i. B) Fuentes de financiación Una buena parte de la infraestructura científica que se incorporó a nuestros Insts. hará aproximadamente diez años se cofinanció con fondos FEDER. La extensión de la UE a nuevos socios plantea un cambio en la política de distribución de fondos dentro de Europa que puede tener consecuencias muy negativas sobre las inversiones en infraestructuras científicas en el CSIC. 45 C) Estructura/organización interna Los esquemas de organización interna del CSIC suponen unas restricciones a su actividad científica que puede llegar a estrangular su desarrollo. Algunas consecuencias de estos esquemas de organización se indican a continuación: 1. 2. 3. Dispersión de las fuentes de financiación (financiación baja por proyecto/convocatoria). Carrera investigadora poco atractiva respecto al sector privado u otros en el sector público y en el extranjero. Competencia con los Centros Tecnológicos dependientes de CCAA. Los puntos 1-2 son comunes a otros Insts. del CSIC, el punto 3 representa una circunstancia que afecta de manera acusada a los Insts. del Área. Durante los últimos años se han desarrollado un gran número de Centros Tecnológicos vinculados a las CCAA que, con un esquema de gestión ágil y agresivo, han cobrado un protagonismo muy grande en las relaciones con las industria. Esto es una amenaza evidente que puede aumentar si no se contrarresta con un nuevo esquema organizativo por parte del CSIC. D) Contexto académico. Descenso del número de estudiantes de carreras experimentales, en particular de Ciencias Físicas y Químicas. 46 4.1.5. Análisis integrado En esta sección el Área debe realizar un breve análisis integrado de naturaleza estratégica sobre su actividad, posicionando la misma en el contexto nacional e internacional. Este análisis debe incluir un juicio, referido a todas o cada una de las líneas de investigación activas del Área e identificadas en el capítulo primero, en que se deberá realizar una valoración global asignando un valor, de 1 a 5 a cada una de ellas, siendo 1 el valor de menor intensidad y 5 el de mayor intensidad1, y opinar sobre los siguientes aspectos: Capacidades de investigación. Masa crítica con relación al entorno. Calidad relativa. Impacto de las actividades en las líneas de investigación seleccionadas. Tendencia competitiva. Posición esperada del Área al final de los próximos 4 años. Se indicará la tendencia de esas capacidades competitivas en los próximos años, si mejoran, si siguen estables o si empeoran. También deberá emitirse una opinión sobre: Relevancia, y su valor añadido, o complementariedad, respecto de otros actores que desarrollan esas líneas de investigación en España. En observaciones se trataría de identificar los competidores tanto a escala nacional como internacional. Propuesta de actuación. Deberá señalarse si las líneas existentes son: “A potenciar”/ “A mantener” / “a desaparecer”. Es importante analizar la actividad en aquellas líneas de investigación que se desarrollan en más de un Centro o Instituto. Sería deseable que no existieran duplicaciones que no proporcionaran valor añadido a la fortaleza del Área y que tuvieran un elevado carácter complementario. En este contexto, para cada línea de investigación que se desarrolle en varios Centros o Institutos es importante realizar el análisis de la Tabla 4.1 para cada uno de ellos. Para ello será preciso cumplimentar Tablas 4.1.1 a 4.1.n con el siguiente formato: Además, para cada línea de investigación deberá realizarse un análisis de sus complementariedades al estar ubicada en más de un Centro o Instituto, o del valor añadido que supone su múltiple ubicación. El Plan Estratégico del Área debe igualmente identificar aquellas líneas de investigación que no se desarrollan en el CSIC y que sería necesario implantar. Además, debería identificarse el Centro o Instituto idóneo para su desarrollo o si es necesario plantearse la creación de uno nuevo donde ubicar su desarrollo. Éstas se incluirán en la sección 4.3.2. INTRODUCCIÓN A continuación se realiza un breve análisis de cada una de las líneas de investigación del Área y al final se hace una valoración conjunta incluyendo la Tabla 4.1.0. 1 La escala representa: 5. Excelente: Línea de investigación en la que la actividad que se realiza se sitúa en la vanguardia internacional. 4. Muy buena: A escala nacional se encuentra en la vanguardia y es visible en el ámbito internacional. 3. Buena: Es competitiva en el nivel nacional y ocasionalmente visible en el ámbito internacional. 2. Satisfactoria: Se considera sólida pero no destaca, aunque es nacionalmente visible especialmente en la orientación empresarial. 1. No satisfactoria: Ni sólida ni destacable, es incorrecta en la aproximación científica, técnica y/o empresarial. 47 Materiales magnéticos, superconductores y electroactivos Las líneas de investigación de los PE de los institutos que se incluyen en esta línea de investigación del Área son: ICMM - Estudio de estructuras cristalinas y magnéticas por difracción de neutrones - Síntesis a alta presión de óxidos de metales de transición en estados de valencia inusuales - Nanosistemas (nanopartículas, nanohilos y heteroestructuras) para aplicaciones magnéticas y spintrónica - Magnetorresistencia - Cerámicas ferropiezoeléctricas - Estudio estructural y procesado de materiales cerámicos para su utilización en electrocerámica - Síntesis de óxidos ferroeléctricos o conductores iónicos por métodos optimizados con respecto al tradicional de estado sólido ICMAB - Functional supramolecular and molecular materials, - Processing, growth and characterization of thin films and multilayers and oxide nanostructures with functional properties (ionic, magnetic, superconducting, etc.) - Preparation through solution chemistry and characterization of nanostructured epitaxial superconducting tapes and hybrid materials ICMA - Nuevos imanes permanentes - Materiales magnéticos masivos - Preparación de materiales superconductores para aplicaciones eléctricas de potencia - Caracterización y modelización de materiales superconductores ICTP - Materiales polímeros electroactivos ICV - Sensores electroquímicos - Cerámica con micro y nanoestructura funcional mediante modificación superficial de partículas y procesamiento no convencional. La figura 4.0.1 muestra la evolución de la actividad científica de los campos Magnéticos, Superconductores y Electroactivos, tomando como referencia los materiales semiconductores que son un clásico en la investigación científica. Se observa un crecimiento generalizado de la actividad que puede explicarse sobre la base de aumento de los recursos humanos en I+D a escala mundial y por la mejora de la productividad. La única excepción a este comportamiento generalizado son los materiales superconductores que aparentemente no han mantenido el interés de la comunidad científica destado en la década de los ochenta. Por su parte los materiales piezo y ferroelectricos (una parte importante de los materiales electroactivos) han pasado de ser un tema de ciencia fundamental a atraer una atención creciente por sus aplicaciones en campos muy diversos, lo que se refleja en una fuerte tasa de crecimiento de su actividad, si bien aún muy lejana en valor absoluto a la de otros temas en materiales. Magnetic Semiconductor Superconductor Piezo- Ferroelectrics 35000 x1.9 30000 25000 DOCUMENTOS 20000 x1.9 10000 8000 6000 x1 4000 x3.8 2000 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 AÑOS Figura 4.0.1. Evolución del número de documentos científicos a nivel mundial. 48 Capacidades de investigación. La línea de investigación se desarrolla fundamentalmente en el ICMAB, ICMM y ICMA los cuales mantienen algunas colaboraciones más o menos esporádicas con otros Institutos del CSIC, del Área de CyT de Materiales o de otras Áreas del CSIC, así como otros grupos investigadores de la Universidad. Se trata de un Área muy dinámica dentro del CSIC en la cúal su papel motor respecto al total de lo que se produce dentro de nuestro país es muy importante. Sobretodo es destacable que los grupos de mayor tamaño crítico que pueden tener participaciones significativas en las iniciativas Europeas se encuentran en el CSIC, como puede comprobarse por la participación de los grupos del CSIC en un gran número de los proyectos de la UE. A pesar de esta alta participación en las iniciativas internacionales no siempre existe tamaño crítico suficiente ni instalaciones competitivas para formar parte de los grupos líderes en Europa. Por otro lado la conexión industrial de los grupos de investigación en esta línea ha sido tradicionalmente elevada y su conexión europea ha significado en muchas ocasiones un revulsivo para impulsar a empresas de nuestro país a involucrarse en tecnologías emergentes de alto valor añadido. Sería deseable no obstante impulsar y dar mayor peso específico a las actividades de integración de materiales en dispositivos y sistemas a través de un aumento de las colaboraciones de los Institutos del Área con Universidades Politécnicas, Centros Tecnológicos y empresas. Esta vía se considera esencial por cuanto la funcionalidad de los materiales que se investigan está determinada por sistemas complejos que comprenden investigación en ingeniería eléctrica o electrónica y ésta prácticamente no se desarrolla en el marco del CSIC. Tamaño de los grupos es considerable y a menudo los mismos investigadores trabajan simultáneamente en varios de los campos científicos aquí considerados. Esto añade dificultad a un cálculo preciso de los recursos humanos disponibles en el Área, con todo se podría estimar que aproximadamente en Magnetismo y Spintrónica trabajan unos 25 investigadores de plantilla siendo el ICMA donde la actividad tiene más presencia, una cantidad similar trabajan en materiales superconductores probablemente siendo el ICMAB donde la actividad está más extendida y unos 8 investigadores trabajan en materiales electroactivos actividad que sólo se realiza de manera significativa en el ICMM, aunque tambien existe alguna actividad minoritaria en sistemas mixtos y láminas delgadas en el ICMAB. En conjunto esto supone al menos el 15% de los RH de investigadores en plantilla del Área. Calidad relativa. La calidad de las actividades en Magnetismo y Superconductividad que se lleva a cabo en el Área de CyT de materiales es muy elevada como lo muestra el gran número de artículos publicados en revistas científicas internacionales de prestigio, así como el elevado número de invitaciones a dar conferencias en Congresos internacionales. Asimismo es notable la participación en comités internacionales y en comités editoriales (Superconductor Science and Technology, Solid State Communications). La participación en proyectos de la UE es elevada en Superconductividad y Ferroelectricidad e importante en Magnetismo aunque podría ser mayor en este último caso teniendo en cuenta el elevado número de investigadores en dicho campo. En el campo de la Espintrónica se juega un papel de líder científico a nivel Europeo aunque deberían potenciarse las infraestructuras para poder consolidar el liderazgo también a nivel tecnológico. En el caso de la Superconductividad existe un posicionamiento de liderazgo europeo en los aspectos relacionados con los materiales para aplicaciones de potencia. El ámbito natural de publicación de los resultados de esta línea de investigación son las revistas de física tanto básicas como aplicadas así como las revistas con temática más química que incluyen preparación de materiales. La tabla 4.0.1 recoge de manera comparativa con nuestro ámbito la actividad del Área en esta línea. En materiales superconductores hay que tener en cuenta que la búsqueda no es especifíca de materiales, sino general del campo, a pesar de ello el Área de CyT de Materiales podría decirse que en su conjunto desarrolla un tercio del total de la actividad nacional, considerandose esto de por sí como un gran aporte, que será aún mayor si sólo se considerasen aspectos de materiales. Con todo la actividad aún es inferior a la de los paises científicamente más potentes de la UE (Francia, Alemania y Inglaterra) por lo que se requieren esfuerzos adicionales para alcanzar el nivel competitivo de estos países. La contribución en materiales magnéticos es aproximadamente el 40% del total de las contribuciones nacionales y en materiales electroactivos (aquí considerados fundamentalmente por las propiedades piezo y ferroeléctricas) la contribución es próxima al 50% en aspectos básicos y menor en los aplicados. En los dos primeros casos resalta la fuerte contribución a revistas de alto impacto y reconocida calidad. 49 Tabla 4.0.1. Presencia de publicaciones del Área de CyT de Materiales en diversas revistas del perfil científico de la línea. Palabra búsqueda1 Advanced Materials Physical Review Letters Physical Review B Applied Physics Letters Superconductor Sc. & Tech Advanced Materials Physical Review Letters Physical Review B Applied Physics Letters Journal of Mag. Mag. Materials Advanced Materials Physical Review Letters Physical Review B Applied Physics Letters Ferroelectrics IEEE Trans Ultras. Ferroelectrics Francia Alemania Italia Area2 España Area 6 vs España % 6 (superconductor) OR (superconductive) OR (superconducting) 1 2 50 4 1 0 3 17 17 134 192 59 30 94 32 290 506 200 4 15 27 12 67 30 20 51 40 70 123 80 Magnetics1 3 7 43 7 7 0 11 26 42 131 197 50 59 180 33 386 636 159 10 25 40 55 106 13 46 134 34 215 273 82 ferroelectrics OR piezoelectrics 2 3 67 2 6 3 0 9 0 7 8 2 3 20 15 27 77 27 12 21 57 37 120 27 32 58 55 101 142 20 1 10 10 18 12 7 Inglaterra Mundo 1 68 187 40 125 14 1056 3319 502 1256 0 81 259 33 105 59 952 3401 823 2146 4 2 27 52 75 17 34 134 580 1092 1548 306 1) (magnetic OR magnetics OR ferromagmetic OR antiferromagnetic OR magnetoresistive OR magnetotransport OR nanomagnets) AND (material OR particles OR particle OR layer OR interface OR point OR dot OR wire OR tape) 2) Área CSIC definida como: ((Spain) AND (CSIC)) AND ((UFM) OR (ICTP) OR (Eduardo Torroja) OR (IETcc) OR (Inst Ceram & Vidrio) OR (CENIM) OR ((Inst Ciencia) AND (Madrid OR Barcelona OR Aragon OR Sevilla))) Tendencia competitiva. La consolidación del liderazgo de esta línea en nuestro país y en Europa requiere hacer un mayor esfuerzo en disponer de infraestructuras competitivas tanto para la preparación de materiales como en su caracterización nanoestructural y de propiedades físicas. Existe una clara tendencia hacia el envejecimiento de las infraestructuras existentes que pone en peligro el mantener y mejorar la posición de líderes a nivel internacional. Debe realizarse un gran esfuerzo para disponer de infraestructuras propias de la Nanociencia, en aspectos muy diversificados, para conseguir ser competitivos. La definición de una estrategia global del Área de CyT de Materiales y del CSIC respecto a la Nanociencia y la Nanotecnología resulta esencial para optimizar los recursos. Relevancia. En ambos campos (Magnetismo y Superconductividad) existen un gran número de colaboraciones con grupos universitarios de distintas ciudades, así como colaboraciones con otros Institutos del CSIC (CNM de Madrid, CNM Barcelona, ICTP Madrid, etc.). Asimismo es notable en el caso del ICMM la colaboración existente con el Instituto de Magnetismo Aplicado-RENFE con el cual se llevan a cabo un gran número de proyectos en común. La relevancia internacional de ambas disciplinas es muy elevada actualmente y se trata de áreas con un gran dinamismo científico en las cuales es preciso promover una presencia elevada. Las iniciativas existentes de desarrollo de aplicaciones por parte de algunos grupos deben promoverse en gran medida ya que constituyen buenas oportunidades para aumentar el impacto socio-económico del Área en temáticas innovadoras o tecnologías emergentes (Electrónica, Comunicaciones, Energía). Propuesta de actuación. Se trata de líneas de investigación que deben ser potenciadas para aumentar su impacto internacional y aprovechar correctamente la experiencia existente después de muchos años de investigación desarrollada al máximo nivel. Debe resaltarse en particular la necesidad de renovar y ampliar las infraestructuras existentes, tanto en preparación de materiales como en caracterización avanzada. Las iniciativas y los proyectos relacionados con la Nanociencia y la Nanotecnología son muy numerosos en estas temáticas y por tanto es aconsejable promover nuevas infraestructuras. La implementación de acciones de coordinación entre grupos e Institutos es muy aconsejable por lo que respecta a las iniciativas dirigidas a implementar acciones de Nanotecnología. Asimismo es aconsejable la promoción de iniciativas destinadas a la consecución de masa crítica en algunas áreas específicas evitando una dispersión 50 excesiva. El acercamiento entre teoría y experimento resulta muy aconsejable en las nuevas temáticas relacionadas con la espintrónica. Finalmente, hay que seguir promoviendo las actividades de demostración de dispositivos y sistemas, tanto magnéticos como superconductores. Dichas actividades son las que dan una dimensión tecnológica real a la línea de investigación. Tabla 4.1.1. Posición competitiva de la línea de Materiales magnéticos, superconductores y electroactivos por centros e Institutos en los que se desarrolla Centro/ Valoración Capacidad Calidad Tendencia Instituto global competitiva Materiales magnéticos: nanomagnetismo y espintrónica ICMM 4 4 4 + ICMAB 5 4 5 + ICMA 4 4 4 + Relevancia Observaciones Propuesta de actuación Varios grupos activos. Mayor esfuerzo en aplicaciones Focalizar y definir estrategia Ámbito UE, insuficiente infraestructura Amplia diversidad temática aunque en algunos casos poca masa crítica Focalizar y Mantener potenciar Potenciar Potenciar priorizar Materiales superconductores ICMAB 5 4 5 + ICMA 4 3 4 + Ámbito UE. Poco crecimiento a nivel Mantener internacional Necesario aumento masa crítica. Mantener Diversificar actividades Materiales electroactivos ICMM 4 3 4 + ICV 3 3 3 4 3 3 = + ICTP Ambito UE. Potencial en aplicaciones poco desarrollado. Red iberoamericana Mantener Actividad diferencial en polímeros Mantener Mantener 51 y Materiales fotónicos y propiedades ópticas de materiales. Esta línea se desarrolla en los Institutos del Área de CyT de Materiales bajo las siguientes denominaciones: ICMM Crecimiento y modelización de superficies metálicas y semiconductoras para emisión fotónica y electrónica. Cristales y materiales fotónicos. Láseres de tierras raras. Femtosegundos y bombeo con diodos. Materiales sol-gel con propiedades ópticas y electro-ópticas. Caracterización mecánica y óptica de nanocompuestos. Teoría de la materia condensada ICMAB Preparación de heteroestructuras semiconductoras y studio de sus propiedades ópticas. ICMA Polímeros funcionales para aplicaciones ópticas Sistemas push-pull con propiedades ópticas no lineales de segundo y tercer orden Nanofotónica ICMS Aunque no figura explícitamente como línea en el PE, existe una actividad incipiente en materiales fotónicos. UFM Nanofotónica: Respuesta electromagnética de sistemas mesoscópicos. Síntesis, espectroscopía y demostración de materiales láser de estado sólido(cristales, vidrios, fibra, etc..) Enfriamiento inducido por láser ICTP Fotoquímica de de polímeros Además, el resto de institutos del Área utiliza en mayor o menor medida espectroscopías ópticas como técnicas de caracterización rutinarias, este último aspecto no se valora en profundidad dentro de la actividad de esta línea, sólo aquellos desarrollos que suponen nuevo aporte de conocimiento sobre la técnica o los materiales. Tampoco se incluyen aquí las técnicas de procesado con láser. A grandes rasgos los cuatro principales temas de actividad y el peso de sus actores son: -Materiales fotónicos micro y nano estructurados. Propagación electromagnética en estos medios: 40%ICMM +35%ICMA+25%UFM -Láseres de estado sólido en medios inorgánicos y orgánicos: 35%ICTP +30%UFM+25%ICMM -Cristales líquidos y medios fotónicos supra o macro moleculares: 30%ICMA +20%ICMAB +15%ICMM + 10% ICMS -Fotónica de semiconductores. 70%ICMAB+30%ICMM Adicionalmente existe una actividad menor y/o incipiente en -Técnicas fotónicas aplicadas a biología y biomedicina: 100% ICMM En el Área existe una disponibilidad amplia de espectroscopías ópticas. Tabla 4.0.2: ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM Raman x x x Brilloiun x Luminiscencia x x x x Reflectividad x x x A.O. x x x UV-VIS-NIR A.O. FIR x Interferometría x Elipsometría x SNOM x ICV x 52 METAL MAGNETIC PHOTONICS POLYMER COMPOSITE & HYBRID CERAMIC ¬ GLASS SEMICONDUCTOR COATINGS 45000 40000 DOCUMENTOS 35000 x2 x1.9 x2.2 30000 x2.3 25000 x3 20000 x2.1 15000 x1.8 x2.6 10000 5000 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 AÑOS Figura 4.0.2. Palabras clave: METAL=metal/s OR metallic/s. MAGNETIC=magnetic OR magnetical. PHOTONICS= optics/al OR photonics OR electrooptics/al. POLYMER= polymer/s. SEMICONDUCTOR=semicoductor/ing OR microelectronics. A nivel internacional la actividad de la fotónica (medida a través del número de documentos científicos publicados) y las propiedades ópticas en general, no específicamente materiales, sólo es globalmente superada por el magnetismo y los metales. Particularmente en el período 2000-2005 ha experimento un crecimiento notable. Capacidades de investigación. Aproximadamente un 6% del personal científico de plantilla del Área está involucrado en esta línea de trabajo, de ellos la mitad (particularmente los especializados en caracterización espectroscópica) simultanean esta actividad con otras líneas de trabajo, por lo que la fuerza efectiva en ningún caso es superior al 4% de los RH del Área. La distribución de los grupos está geográficamente dispersa y contempla aspectos científicos muy variados que incluyen preparación, procesado, caracterización, teoría y simulación. Buena prueba de ello es que en el período 2000-2004 se han encontrado publicaciones en 68 revistas, sin embargo sólo 6 de ellas han recibido 10 o más publicaciones, esto es, dentro del Área no existe una dirección científica mayoritaria. El tamaño de los grupos raramente excede de 4 investigadores en plantilla, siendo entre 2 y 3 lo más habitual pero tampoco es excepcional encontrar actividad unipersonal, particularmente en teoría y simulación. Algunos grupos de trabajo son excesivamente dependientes del personal universitario incorporado en los institutos mixtos o incluso están exclusivamente formados por este tipo de personal, tal es el caso de la actividad en láser de estado sólido y espectroscopia óptica de la UFM o la actividad en nanofotónica y óptica no lineal del ICMA. Debe concluirse que el volumen de personal de plantilla del CSIC en esta línea de investigación está muy notablemente por debajo del impacto de la línea en la ciencia y tecnología modernas (ver figura anterior). El reducido tamaño de los grupos no ha sido un inconveniente para la concurrencia con éxito a las convocatorias europeas del V y VI PM donde se participa o se ha participado en dos redes de Excelencia y dos proyectos STREP y una acción COST del VI PM, ni para su participación en el PN I+D+i donde todos los grupos han obtenido financiación, pero claramente limita las posibilidades de trabajo. Tampoco ha afectado significativamente su productividad científica, ya que se han contabilizado unas 285 publicaciones en el período 2000-2004, esto es aproximadamente el 5.5% del total de publicaciones del Área (vease Tabla 3.2.2), lo que se corresponde convenientemente con su fracción dentro del personal del Área. No obstante existe el reto de que los grupos con una presencia más activa en el ámbito europeo crezcan hasta un tamaño adecuado que les permita afrontar la gestión de los proyectos con cierta holgura. En comparación de los países más próximos y parecidos de nuestro entorno, Francia, Alemania e Italia, la presencia de España en temas fotónicos (no exclusivamente de materiales) es claramente inferior a lo esperable del grado de desarrollo alcanzado. Aún considerando este aspecto la actividad en el CSIC en comparación a España no es particularmente notable, siendo otras entidades nacionales las que han desarrollado recientemente nuevos institutos temáticos tales como el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) creado en 2002 en Barcelona, el Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología (ISOM) creado en 2000 Univ. Politécnica de Madrid o el Centro de Tecnología Nanofotónica de Valencia creado 2003 en la Univ. Politécnica de Valencia. Estos centros tienen 53 mayormente un carácter aplicado. Entre tanto el CSIC ha mantenido una actitud pasiva y de retroceso institucional frente al entorno nacional. Calidad relativa. Impacto de las actividades en las líneas de investigación seleccionadas. La tabla siguiente basada en publicaciones científicas permite visualizar la actividad específica en materiales fotónicos del Área 6 del CSIC. Si bien la búsqueda incluye todo el CSIC, la inclusión de términos relacionados con materiales permite una aproximación aceptable a la actividad dentro del Área. Puede observarse que la relación de la actividad del Área 6 específicamente en materiales fotónicos frente a España es generalmente muy superior a la relación que España mantiene con el resto del mundo, con excepción de los materiales fotovoltaicos. Tabla 4.0.3 Palabras de búsqueda (solid state laser) OR (material laser) OR (rare earth laser) OR (semiconductor laser) (nanophotonics) OR (photonic band gaps) OR (photonic crystals) (photopolymers) OR (electroactive polymer) OR (organic optics) OR (OLED) (optical properties) AND ((crystal) OR (glass) OR (plastic) OR (ceramic) OR (semiconductor) OR (insulator) OR (metal) OR (fiber) OR (waveguide) OR (particle)) (optical spectroscopy) AND ((crystal) OR (glass) OR (plastic) OR (ceramic) OR (semiconductor) OR (insulator) OR (metal) OR (fiber) OR (waveguide) OR (particle)) [(optical) AND ((material) OR (materials))] OR [(nonlinear optical) AND ((material) OR (materials))] (liquid crystals) AND ((optical) OR (optics) OR (display) OR (cells)) (optical OR laser) AND (sensor OR sensors) (spectroscopy) AND (Raman OR Brillouin OR nonlinear) (solar cells) OR (photovoltaic) (coating) AND (optical OR antireflective) Mundo 1876 España vs Mundo % 2.4 Area 6 CSIC vs España - Mundo % 13 – 0.3 2617 796 3.86 3.64 31.7 – 1.2 13.8 – 0.5 9395 3.35 17 – 0.6 738 6 38.6 - 2.3 16.769 3.6 14 - 0.5 3260 7029 17976 6219 2229 3 4.14 3.6 4.16 2.7 13.6 - 0.4 8.9 – 0.3 22 – 0.8 3.1 – 0.13 16.7 – 0.45 La actividad del Área se publica principalmente en revistas generales de Física y Química con alto índice de impacto. Las revistas donde los investigadores del Área han publicado sus trabajos sobre esta línea en el período 2000-2004 son: 30 Physical Review B (FI≈3), 14 Physical Review Letters (FI≈7), 11 Advanced Materials (FI≈8), 14 Applied Physics Letters (FI≈4), 14 Journal of Applied Physics (FI≈2) and 9 Chemistry of Materials (FI≈4) . Existe sin embargo un conjunto de revistas sectoriales internacionalmente reconocidas y donde los trabajos de calidad sobre materiales fotónicos con una vertiente práctica son bien acogidos (ver tabla 4.0.4). El Área utiliza escasamente en este tipo de revistas (el caso de Opt. Mat. es singular al recoger trabajos de congresos). Claramente el perfil del trabajo del Área en esta línea es mayormente de carácter de ciencia básica y los temas más aplicados o con impacto más directo en la producción tienen poca o muy poca presencia. Tabla 4.0.4. PUBLICACIONES CIENTÍFICAS 2000-2004 Revistas Area 6 CSIC España IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS 1 10 26 OPTICS EXPRESS 5 9 73 OPTICS LETTERS 8 21 143 J OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS 2 11 50 J OF THE OPTICAL SOC AMERICA A-OPTICS IMAGE SC 6 17 105 APPLIED OPTICS 6 17 164 OPTICAL MATERIALS 11 15 47 JOURNAL OF LUMINESCENCE 3 8 34 APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS 8 10 42 OPTICS COMMUNICATIONS 3 18 138 Francia 72 81 264 162 105 301 204 117 145 346 Alemania 75 116 275 112 76 307 71 163 497 288 Italia 50 59 148 76 62 144 63 42 84 162 MUNDO 1025 1718 3384 1446 1405 4167 1075 1422 1552 3724 La calidad de la ciencia básica que se produce está bien contrastada por la publicación en el período 2000-2004 de dos artículos en Nature, particularmente uno de ellos con 450 citas está entre los más citados del CSIC, por la publicación de una fracción muy alta en revistas de alto factor de impacto y por la presencia de 54 diversos investigadores en comités de Congresos Internacionales y al menos un investigador “Fellow” de la OSA que simultáneamente es editor asociado de la revista Optics Communications. Tendencia competitiva. La actividad en simulación de sistemas meso/nano fotónicos y metamateriales dentro del Área será sensible al traslado de uno de sus actores a otro Área del CSIC, no obstante en su conjunto es previsible que continúe de manera sostenida y posiblemente amplíe su peso dentro del Área. En este contexto la micro y nanoestructuración de los materiales es un punto esencial para avanzar en la dirección de la demostración de dispositivos. La actividad en materiales macromoleculares para incorporación de colorantes en matrices sólidas posee tradición y es previsible que se mantenga en el tiempo, si bien dependiente de la colaboración con otras Áreas del CSIC. Las matrices inorgánicas para láseres están en fase de expansión particularmente en relación con los sistemas de bombeo por diodos, en este contexto es esperable que la actividad espectroscópica se traslade parcialmente a la de demostración de dispositivos. La actividad en espectroscopías ópticas clásicas (PL, Raman, etc) se mantendrá en los próximos cuatro años ya que es una demanda de otras líneas de trabajo. No obstante para aproximarnos a temas más novedosos se requiere la potenciación de espectroscopías de tiempos cortos (ps-fs) o no lineales. La actividad en desarrollo de cristales líquidos, su encapsulación y materiales fotónicos macro y supra moleculares ya posee un nivel alto. Es previsible que la actividad de carácter fundamental se mantenga en niveles similares a los actuales. La actividad en óptica de semiconductores y semiconductores fotónicos se mantendrá en sus aspectos más clásicos y probablemente aumentará levemente en conexión con los fenómenos de nanoestructuración. No obstante es aquí donde han surgido mayores competidores a nivel nacional por lo que es previsible que en relación al entorno nacional el peso de estas actividades del Área disminuya en relación al total nacional. La actividad en biofotónica en el Área es aún muy incipiente, no obstante su crecimiento parece previsible debido a la alta valoración social de la temática biomédica Relevancia Esta línea de trabajo tiene relación con la actividad de otros actores a nivel CSIC, nacional e internacional. En particular a nivel CSIC debe mencionarse la actividad del Instituto de Óptica Daza Valdés y del Centro Nacional de Microelectrónica donde también se mantiene actividad específica en la preparación de materiales fotónicos pero sin colaboración apreciable con miembros del Área de CyT de Materiales. A nivel nacional cabe mencionar a diversos departamentos universitarios la Universidad Autónoma de Madrid, la Unv Rovira i Virgili, Univ. Politécnica de Valencia y Universidad de Cantabria entre otros muchos. Con algunos de ellos se mantiene ya U.A. (ver anexo U.A.). Recientemente se han creado diversas iniciativas de expansión de la Fotónica, tales como los mencionados ICFO, ISOM y Centro de Tecnología Nanofotónica de Valencia. Ya existen algunas iniciativas de colaboración con estos nuevos centros pero sin duda la actividad de estos centros específicamente dedicados a aspectos aplicados en semiconductores reducirá en buena medida el peso relativo del CSIC en materiales fotónicos si no se reacciona apropiadamente. Propuesta de actuación. Se propone mantener los grupos ya consolidados y que han demostrado una actividad científica sostenida aunque no hayan alcanzado una posición suficientemente satisfactoria a nivel internacional, así como los que son excesivamente dependientes del personal externo al CSIC. Se propone potenciar los grupos con personal mayoritario del CSIC que hayan alcanzado participación relevante en programas europeos de investigación aún cuando su tamaño sea reducido. Se propone financiación de infraestructuras que posibiliten trabajar en tiempos más cortos y tamaños más pequeños que a los accesibles con las posibilidades actuales del Área. Se propone la potenciación de la preparación de materiales, la comprensión teórica de los aspectos fotónicos y el desarrollo de técnicas de caracterización óptica no convencionales como señas de identidad del Área en esta línea. Se propone firmemente la potenciación de aspectos de carácter aplicado. Se propone la creación de acciones trasversales con otras Áreas del CSIC y potenciar las relaciones con los nuevos actores en el ámbito de la fotónica a nivel nacional. 55 Tabla 4.1.2. Posición competitiva de la línea de investigación Materiales fotónicos y propiedades ópticas de materiales por Centros e Institutos en los que se desarrolla Centro/Instituto Valoración global Materiales fotónicos ICMM ICMA ICMS Capacidad Calidad Tendencia competitiva Relevancia Observaciones Propuesta actuación micro y nano estructurados. Propagación electromagnética en estos medios 5 4 5 + Ambito UE potenciar 4 4 4 + Personal no CSIC mantener Actividad reciente. 3 2 4 + Mant/potenciar UFM 4 3 4 Láseres de estado sólido en medios inorgánicos y orgánicos ICMM 4 3 4 + UFM 3 4 4 = ICTP 3 3 3 = Cristales líquidos y medios fotónicos supra o macro moleculares ICMM 4 3 4 = ICMAB 3 3 4 + ICMA 4 4 4 = Fotónica de semiconductores. ICMM 2 3 3 ICMAB 3 3 3 Técnicas fotónicas aplicadas a biología y biomedicina: ICMM 2 3 3 + Buscar temática propia Pérdida de personal 30%man/ 70%des Ámbito UE potenciar Personal no CSIC mantener Dependiente de otras mantener Áreas CSIC Pérdida de personal mantener potenciar mantener Tamaño subcrítico 60%man/40%des mantener Actividad Incipiente potenciar 56 Materiales Moleculares y Supramoleculares Funcionales Como se ha expuesto en el capítulo 1.3 la línea de Materiales Moleculares y Supramoleculares Funcionales se encuentra en gran expansión a nivel internacional debido al enorme interés tanto científico como tecnológico que presenta en el área conocida como “Electrónica, Fotónica y Magnetismo Molecular”. Este interés se debe no sólo a que los componentes electrónicos y magnéticos están alcanzando cada vez un tamaño más pequeño y se tiende a que el componente funcional pueda ser una molécula, sino a que las moléculas orgánicas complejas y sus agrupaciones supramoleculares proporcionan una oportunidad única para poder fabricar muchos sistemas idénticos a la vez y que posean tamaños nanoscópicos. Por otro lado, la necesidad de dispositivos electrónicos con nuevas funcionalidades no deja de crecer y en estos casos los nuevos materiales son los que marcan el ritmo de las nuevas tecnologías. Entre éstos los materiales orgánicos constituyen la elección más prometedora. A modo de ejemplo mencionemos sólo algunas de estas nuevas tecnologías: la electrónica transparente, la escritura electrónica, la electrónica sobre substratos flexibles (papel electrónico, los tejidos inteligentes por ejemplo o la electrónica ágil (con características modulables a voluntad). Como indicador económico más relevante de todas estas actividades puede decirse que hay estimaciones que predicen para la electrónica basada en plásticos -“plastic electronics”- un mercado de alrededor de 2 billones de dolares USA para el año 2010 y de unos 10 billones para el 2015; incluyéndose aquí aplicaciones claves como son las pantallas flexibles, las etiquetas electrónicas y los dispositivos electrónicos –sensores- para uso médico y civil. Esta es por tanto una de las líneas de materiales más potenciadas tanto en el VI y VII PM de la UE como de los países científicamente avanzados (USA, Japón, China, Corea etc.). Consecuentemente es importante dinamizarla dentro del Área de CyT de Materiales del CSIC. Capacidades de investigación. En los Institutos del Área (ICMA, ICMAB) se desarrolla una actividad muy intensa en esta línea dentro de los materiales moleculares magnéticos, porosos y electrónicos (cristales líquidos, metales orgánicos, transistores de efecto campo, interruptores, sensores, materiales ópticos y teoría) y en los institutos ICMM, UFM y ICTP se trabaja en alguna temática como los materiales moleculares porosos, fotónicos, la óptica no lineal, polimorfismo, la simulación y teoría y los cristales líquidos. La masa crítica no se ha alcanzado en la mayoría de las temáticas si tenemos en cuenta los equipos dedicados internacionalmente a ellas. En esta temática además del diseño la síntesis y la formación de agregados supramoleculares funcionales en disolución y tridimensionales existe la necesidad de evolucionar hacia los dispositivos mediante la preparación del material por estructuración de las moléculas y las agrupaciones supramoleculares sobre diferentes superficies. Así el desarrollo de metodologías efectivas de creación de nanoobjetos y de ensamblarlos para trasladar eficazmente hasta la escala micro o macroscópica la nueva funcionalidad generada. Esto conlleva la necesidad de nuevas instalaciones en muchos de los centros donde se desarrollan estas líneas. Calidad relativa. La calidad en las temáticas de magnetismo molecular, electrónica molecular, cristales líquidos y óptica no lineal es muy elevada estando reconocida a nivel internacional. Esto se refleja tanto en la gran calidad de los artículos publicados como en la participación en los congresos internacionales de los investigadores implicados. El posicionamiento a nivel internacional no sólo queda reflejado en la prolongada actividad científica sino también por la participación activa en la mayoría de los Consorcios, Proyectos y Redes Europeas dedicadas a los materiales moleculares funcionales que se han financiado dentro del IV, V y VI PMs de la UE y por la European Science Foundation (ver apartado 1.3). Tendencia competitiva. Debemos mantener nuestra producción científica de alto nivel y reforzar el liderazgo científico en algunos campos en España y, sobretodo, en Europa, para ello debemos mantener el alto grado de internacionalización conseguido y avanzar en esta dirección integradora definida por los institutos virtuales europeos de excelencia en fase de constitución. Se debe realizar un gran esfuerzo para seguir el ritmo de la investigación en esta línea, que por ser de gran futuro presenta una gran competencia a nivel internacional. Relevancia. Con la mayoría de grupos españoles y europeos que se dedican a las temáticas antes descritas se mantienen colaboraciones a través de proyectos y redes. Por tanto se consigue la complementariedad necesaria para una línea que es intrínsecamente interdisciplinar. La mayoría de las temáticas que se desarrollan en esta línea tienen una gran proyección internacional pero se deberían implementar temáticas que no se encuentran suficientemente desarrolladas. 57 En concreto tanto a nivel Nacional como Internacional el CSIC es poco competitivo en las temáticas de OLEDs (diodos emisores de luz orgánicos) y células fotovoltaicas orgánicas (sólo una pequeña parte de investigación se lleva a cabo en el ICMAB e ICMM-) que se están desarrollando con gran repercusión internacional en algunas universidades españolas (ver grupos de la Red Temática Dispositivos Orgánicos Fotovoltaicos, Electro-Ópticos y Electrónicos http://www.elp.uji.es/reddisporg.htm). En este punto es importante resaltar la enorme repercusión que estas temáticas tienen en el sector de la energía por lo que se debería cooperar y soportar con la presencia del CSIC las actuaciones a nivel de otras instituciones que se lleven a cabo en la temática de los materiales avanzados para la energía. Propuesta de actuación. Claramente y debido a las razones expuestas anteriormente esta línea es “a potenciar” para mantener la tendencia competitiva a la que tras mucho esfuerzo se ha llegado. Debido a la clara evolución de la temática hacia los dispositivos, es necesario potenciar nuevas infraestructuras para el desarrollo de metodologías que permitan trasladar eficazmente hasta la escala micro o nanoscópica las funcionalidades de los materiales. Asimismo se debería aumentar la masa crítica en los institutos ya que la línea es muy minoritaria dentro del área y es de gran importancia dinamizarla. Las temáticas que se desarrollan en más de un centro en general no se solapan y en muchos casos se complementan. Por ejemplo en magnetismo molecular los Institutos ICMA y ICMAB tienen una investigación muy importante pero mientras que en el ICMAB esencialmente se preparan materiales en el ICMA principalmente se caracterizan. Ambos Institutos son pioneros en esta temática y siempre han formado parte de las principales acciones que se llevan a cabo en este tema tanto a nivel europeo como internacional. Los estudios teóricos sobre moléculas en superficie y para la electrónica se llevan a cabo en el ICMAB, ICMM y UFM y en algunos casos se realiza en paralelo por lo que se podría optimizar con alguna colaboración. 58 Tabla 4.1.3. Posición competitiva de la línea de investigación Materiales Moleculares y Supramoleculares Funcionales por Centros e Institutos en los que se desarrolla Centro /Inst Valoración global Capacidad Calidad Tendencia competitiva ICMM 4 3 5 = ICMAB 5 4 5 + ICMA 5 4 5 + UFM 3 3 5 + ICTP 3 3 3 = Relevancia / Observaciones Propuesta actuación Solo dos temáticas Transistores de efecto campo, sensores, Conductores orgánicos,Magnetismo molecular, estructuración de moléculas sobre superficies, polimorfismo. Masa crítica en RH pero Insuficiente infraestructura para una buena evolución. Cristales líquidos, Polímeros Funcionales para Aplicaciones Ópticas, magnetismo molecular y óptica no lineal. Masa crítica en RH. Sólo una de las líneas tiene una pequeña parte dedicada a materiales moleculares Mantener Potenciar de Potenciar Mantener Mantener 59 Materiales híbridos o compuestos obtenidos mediante micro- y nanoestructuración. Esta línea de investigación del Área de CyT de Materiales se soporta entre otras en las siguientes actividades recogidas en los PE de los Institutos: ICMM -Materiales híbridos y biohíbridos funcionales con aplicaciones electroquímicas, electroanalíticas,magnéticas y biotecnológicas. -Diseño de nuevos materiales híbridos multifuncionales: preparación, propiedades y caracterización óptica, estructural y tribológica -Caracterización mecánica y óptica de nanocompuestos - Materiales micro y nanoestructurados multifuncionales ICMAB - Preparation through solution chemistry and characterization of nanostructured epitaxial superconducting tapes and hybrid materials ICMA -Generación de innovadores materiales compuestos avanzados para aeronáutica basados en arquitecturas de fibras 3D y sistemas termoplásticos ICMS -Synthesis, morphology,and reactivity of fine powder materials -Ceramic precursors. ICV - Materiales compuestos y nanocomposites ICTP - Materiales polímeros nanoestructurados y nanocompuestos CENIM -Materiales compuestos y nanocompuestos IETcc Tecnología del hormigón. Nanotecnología en construcción. Los materiales compuestos presentan propiedades mejoradas respecto a sus componentes. Los materiales con aplicaciones estructurales es un campo de materiales compuestos con actividad consolidada y con aplicaciones significativas en el transporte tanto aéreo como terrestre. Otros campos nuevos tienen que ver con los materiales cerámicos en aplicaciones tecnológicas y/o biomédicas y adicionalmente existen actividades emergentes con aplicaciones en sensores, membranas y reactividad. El control de los métodos de preparación y procesado de los materiales es una de las piezas claves para mantener una posición destacada en esta temática. Como se observa en la figura (ver línea de Mat. Fotónicos) la actividad actual en Materiales Híbridos y Compuestos presenta un volumen intermedio entre los diferentes grandes campos de actividad en CyT de Materiales. Si bien su ritmo de crecimiento histórico es mayor que en otros campos más clásicos su tendencia en los últimos años es muy similar a la de éstos. Un fenómeno que condiciona el desarrollo de esta actividad es la eclosión de la Nanociencia y Nanotecnología. La figura 4.0.3 muestra el ritmo de crecimiento de documentos científicos de los términos micro y nano (referido a escala espacial). A pesar de que cuantitativamente el volumen de trabajo en la escala espacial micrométrica es cuantitativamente superior a la escala nanométrica, el ritmo de crecimiento en los últimos 4 años es grosso modo similar en ambos casos, lo que supone que más que un trasvase de actividad entre ambas escalas espaciales lo que está ocurriendo es que nuevos actores se incorporan preferentemente en la escala espacial más reducida. 60 8000 7000 DOCUMENTOS 6000 MICRO NANO 5000 4000 3000 2000 1000 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 AÑOS Figura 4.0.3. Tendencia de crecimiento de la actividad en materiales con dimensiones micro y nano métricas. Capacidades de investigación. Esta línea de actividad está presente en la práctica totalidad de los Institutos del Área, si bien generalmente la actividad es complementaria o adicional a otras líneas de investigación de los grupos. De manera aproximada entre 25 y 30 investigadores de plantillla del CSIC, aprox 8% de los RH de investigadores en plantilla, están involucrados significativamente en esta actividad. Los grupos numéricamente más significativos (>4) se concentran en el ICMM, ICMAB e ICV, en el resto de institutos los grupos son más minoritarios. Las técnicas de preparación en la escala nanométrica se concentran en la aproximación bottom up o en métodos de intercalación y pulvimetalurgia con equipamiento adecuado. Recientemente comienza a desarrollarse actividad top down pero el desarrollo es lento debido a que los medios necesarios son menos accesibles. Las capacidades de caracterización de propiedades son adecuadas sin embargo su comprensión es lenta ya que estos sistemas complejos requieren de la contribución teórica y de simulación para alcanzar resultados satisfactorios. Las capacidades teóricas disponibles en el Área son muy adecuadas pero hasta la fecha no se ha realizado en esfuerzo suficiente en esta dirección. Calidad relativa. La actividad de investigación se publica preferentemente en revistas de Química General y revistas aplicadas de Física, Química y Materiales. Existen una serie de revistas aplicadas específicas en este campo tales como J. Composite Materials o Composite Structures (entre otras) que no son utilizadas por los investigadores del Área. En las revista generales antes mencionadas la fracción de trabajos dedicada a estos materiales es minoritaria, no obstante la aportación de España es similar a la de países como de la UE tales como Alemania, Italia o Inglaterra. Francia destaca por su actividad en este campo. La contribución del CSIC respecto a España es mayoritaria en algunos temas específicos (polímeros, sol-gel) y próxima al 50% en temas generales. Tabla 4.0.5. Documentos científicos en revistas relevantes para la línea de investigación. Palabra búsqueda1 Advanced Materials Chemistry of Materials J. Am. Ceramic Society J. Sol-GEL Science & Technology Electrochemistry Comm. J. Polymer Sc. (A, B, …) Acta Materiala Area 6 vs España % Francia Alemania Italia Inglaterra Mundo 9 17 8 11 55 24 75 82 10 66 6 35 23 42 9 16 5 18 6 21 4 16 5 4 131 424 219 210 3 4 11 67 100 18 8 16 17 2 11 15 8 2 4 5 5 26 91 205 176 Area2 6 5 4 6 9 España 2 4 2 1) Palabras de búsqueda: (hybrid OR composite OR nanocomposite) AND (membrane OR dot OR wire OR surface OR interface OR film OR layer OR fiber OR material OR materials OR phase OR cathode OR electrode OR ceramic OR coating OR particle OR glass OR metal) 2) Área CSIC definida como: ((Spain) AND (CSIC)) AND ((UFM) OR (ICTP) OR (Eduardo Torroja) OR (IETcc) OR (Inst Ceram & Vidrio) OR (ICV) OR (CENIM) OR ((Inst Ciencia) AND (Madrid OR Barcelona OR Aragon OR Sevilla))) 61 Tendencia competitiva. Esta temática es una actividad en expansión que requiere una contribución multidisciplinar. Ha surgido de manera independiente en varios institutos del Área y con muy poca contribución de los grupos de teoría. La mayor expansión está asociada a la incorporación de nanotecnologías. Las tecnologías más clásicas de composites en metales, polímeros y cerámicos han tenido poco desarrollo y no parece que se desarrollen significativamente en los próximos años si no existen acciones de estímulo o un plan movilizador. Relevancia. Actividad con fuerte capacidad de interacción industrial en ámbitos del transporte, construcción y cerámica técnica. También se vislumbra una fuerte capacidad de innovación y si se enfoca adecuadamente de generación de patentes. Propuesta de actuación. Actividad a potenciar sobre la base de una cooperación más activa entre los grupos existentes en el Área. Dado que los recursos humanos disponibles son limitados conviene fijar objetivos científicos globales y concentrar los esfuerzos en un número reducido de temáticas. Evitar el exceso de actividades ajenas a la línea de investigación en los grupos activos dentro de la línea. Mantener las actividades de Escuelas y Redes ya iniciadas. Potenciar aspectos de simulación de propiedades en sistemas complejos. Tabla 4.1.4.- Posición competitiva de la línea de investigación Materiales híbridos o compuestos obtenidos mediante micro- y nano-estructuración por centros e Institutos en los que se desarrolla. Centro /Instituto Valoración Capacidad Calidad Tendencia competitiva Relevancia Observaciones Estructuración organo-inorgánico, intercalación y preparación coloidal Línea de trabajo consolidada. ICMM 5 4 5 = Recursos humanos adecuados Dispersión de objetivos. ICMAB 5 3 4 + Esfuerzo en difusión de resultados Quimica coloidal. ICMS 4 3 4 + Funcionalización de partículas Propuesta de actuación potenciar potenciar potenciar metálicas Cerámica técnica ICMM 5 ICMA 4 ICMS 2 ICV 4 Aplicaciones estructurales ICMA 3 ICTP 3 CENIM 4 IETcc 2 5 5 3 5 4 3 + = = 4 3 + 3 3 = 4 3 = 2 2 = Presencia europea destacada Perfil tecnológico. Actividad reducida Especialidad sol-gel. Presencia europea potenciar potenciar mantener potenciar Personal no CSIC. Simulación Actividad reducida Presencia europea. Poca interacción industrial mantener mantener potenciar Escasa actividad. Proyección de futuro basada en nuevas actividades. Aumentar interacciones con otros grupos 62 Láminas delgadas nanoestructuración. funcionales, recubrimientos, superficies y su Esta línea de investigación integra las actividades desarrolladas en distintos Institutos del Área, tal y como se recoge en la Tabla siguiente donde se agrupan las líneas de investigación de los mismos que se pueden considerar integradas en esta línea general, así como el número aproximado de investigadores que se ocupan de la misma. Instituto Línea de investigación ICMM Superficies funcionales, intercaras y estructuras de dimensión reducida ICMAB ICMA ICMS ICV CENIM Investigadores 20 Nanomateriales, nanociencia y nanotecnología Processing, growth and characterization of thin films and multilayers and oxide nanostructures with functional properties (ionic, magnetic, superconducting, etc.) Materiales cerámicos procesados mediante fusión asistida por láser para aplicaciones funcionales y estructurales Recubrimientos y modificación superficial de materiales 8 5 10 Estructuras en Multicapa: Intercaras de Unión, Recubrimientos para Barreras Térmicas y Medioambientales. Recubrimientos y membranas preparadas por sol-gel Caracterización de materiales metálicos en ambientes agresivos. Desarrollo de nuevos materiales y métodos de protección frente a la corrosión. Procesos de corrosión. Sistemas de protección. 8 10 61 Capacidades de Investigación Esta línea de investigación presenta una importante masa crítica (>15% de los investigadores en plantilla) que la sitúa dentro de una posición bien consolidada dentro del contexto nacional. Asimismo, las capacidades del Área en la misma son muy grandes debido tanto a la distribución de sus actividades de forma horizontal como a la integración vertical de las mismas. Cabe así mencionar que actividades dentro de esta línea se desarrollan en la práctica totalidad de los Institutos del Área, incluyendo aspectos de Ciencia Básica hasta otros de aplicación y apoyo tecnológico. Esta potencialidad dentro del contexto español se justifica con facilidad mediante el análisis de las cifras que se incluyen en la tabla que se presenta a continuación. En la misma se comparan el número de trabajos científicos realizados por investigadores del Área que se encuentran en el ISI en comparación con los mismos realizados dentro del CSIC y del conjunto español para una serie de palabras clave. De estos datos, referidos al período 2000-2005, cabe destacar primero su elevado número y, segundo, la muy alta proporción de los mismos en relación al CSIC (hasta el 70% en algunos casos) y al conjunto nacional (25% para temáticas más aplicadas y 10 % en las básicas), pudiéndose muy bien hablar de que el Área se realiza aproximadamente la cuarta parta de la investigación total realizada en España en esta línea. Tabla 4.0.6 Palabra búsqueda Coatings Thin Films Nanostructures Interfaces Surfaces Área CSIC España 173 398 46 224 223 240 647 108 532 736 793 1460 259 2317 2972 % Área vs CSIC-España 72-22 62-27 43-18 42-10 30-8 Francia Alemania Italia 1537 4058 737 6810 6713 2271 5438 1393 8673 11391 740 2190 385 3324 3928 2) Área CSIC definida como: ((Spain) AND (CSIC)) AND ((UFM) OR (ICTP) OR (Eduardo Torroja) OR (IETcc) OR (Inst Ceram & Vidrio) OR (ICV) OR (CENIM) OR ((Inst Ciencia) AND (Madrid OR Barcelona OR Aragon OR Sevilla))) El Área dispone de amplias capacidades tanto en preparación como en caracterización, tal como se describe en las siguientes tablas. La mayor pate de estas técnicas están basadas en sistemas de vacío. 63 Tabla 4.0.7. Principales técnicas de preparación disponibles. ICMM ICMAB ICMA ICMS MBE x x RF-Sputtering x x x CVD x x x MOCVD x x PACVD x x Evaporación/IBAD x x Microwave-asisted PLD x x Spin Coating x x Tape casting x Proyección térmica UFM ICV ICTP CENIM x x x Tabla 4.0.8. Principales técnicas de caracterización superficial y de lámina delgada disponibles ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV ICTP CENIM RX-ángulo rasante x x x x RX-texturas x x x MEB x x x x MET x x x x Auger x x x XPS x x x x LEED x SAM x AFM STM x x xx IETcc IETcc x Acceso aTécnicas haces de partículas (RBS, PIXE..etc) x Calidad relativa La calidad de la investigación realizada dentro de esta línea de investigación es elevada. Ello se evidencia tanto por el tipo de revistas donde se publican los resultados de la investigación más básica (Surface Science, Physical Review B, J. Appl. Phys., Thin Sol. Films, etc.) como en grandes capacidades que otorga a esta línea la integración el disponer tanto de métodos avanzados de síntesis y procesado como de técnicas avanzadas de caracterización y determinación de propiedades. Ello permite a los investigadores del Área poder abordar retos científicos ambiciosos con una gran capacidad de integración que se realizan sobre las temáticas más actuales. Figura 4.0.4. Evolución del número de documentos de la línea. thin films thin films (CSIC) coatings (CSIC) coatings 35000 30000 500 400 nº publicaciones 20000 300 15000 200 10000 100 nº publicaciones CSIC 25000 5000 0 1994 1996 1998 2000 2002 2004 0 2006 año 64 Tendencia competitiva La tendencia competitiva dentro de esta línea es en general buena, tanto a nivel nacional donde se puede considerar que el CSIC mantiene un papel muy relevante, como internacional donde sus actividades son altamente reconocidas. No obstante, conviene señalar la dificultad que supone mantener un alto grado de competencia en esta línea dado lo costoso de la infraestructura que generalmente es necesario utilizar para la misma. La modernización, actualización y renovación de este tipo de equipamiento (cámaras de vacío, MBE, láseres, sistemas de análisis de superficies, etc.) es una condición indispensable para mantener altas cotas de calidad y competencia en la investigación que se desarrolla. Relevancia Ya se ha señalado la gran capacidad de investigación que existe en esta línea de investigación y la gran relevancia que la misma tiene a escala nacional. Este análisis, que resulta ser cierto desde el punto de vista de la investigación básica, presenta algunos dificultades si se considera el desarrollo de investigación aplicada o de carácter más tecnológico. En este caso, la implantación durante los últimos años de numerosos Centros tecnológicos ha abierto un escenario de mayor competencia a escala nacional, sobre todo en relación con el acceso a fuentes de financiación y proximidad a la industria nacional. Pese a ello, cabe mencionar que dentro de esta línea de trabajo se realizan importantes trabajos de carácter tecnológico y de transferencia a la industria. A escala internacional la posición competitiva del CSIC es bastante buena en lo que se refiere a la investigación de carácter más básico. Sin embargo, el desarrollo tecnológico en este campo cuenta en Europa o EEUU con centros de investigación de gran tradición y grandes recursos (por ejemplo los centros “Fraunhoffer” en Alemania) frente a los cuales será difícil competir con el volumen de los recursos disponibles en el CSIC y con sus posibilidades de gestión. Finalmente, la relevancia de la investigación en este campo hay que valorarla también en relación con otras líneas de investigación. En concreto, la investigación con radiación sincrotrón que previsiblemente habrá de experimentar un gran desarrollo en los próximos años, se nutre en buena medida de la experiencia en tecnología de vacío de algunas de las actividades que se desarrollan dentro de esta línea de investigación. Propuesta de actuación. Por otro lado, se ha mencionado previamente que esta línea de investigación está implantada en un gran número de Institutos del Área. Este hecho se refleja en la Tabla 4.1.5 donde se hace un análisis comparativo crítico de las capacidades de los distintos centros. Como apreciación general sobre este hecho, cabe mencionar aquí que existen grandes sinergias entre los distintos centros ya que no existen grandes duplicidades en actividades de investigación. Bien al contrario, cada Instituto está especializado en aspectos diferentes y complementarios, disponiendo también de técnicas diferentes. Impulsar la cooperación entre distintos Institutos puede ser un aspecto muy conveniente para obtener ventajas sinérgicas difíciles de conseguir de otra manera. 65 Tabla 4.1.5.- Posición competitiva de la línea de investigación Láminas delgadas funcionales, recubrimientos, superficies y su nanoestructuración por centros e Institutos en los que se desarrolla. Centro/Instituto Valoración Capacidad Calidad ICMM + Buena. Masa crítica Muy buena Tendencia competitiva + Relevancia Observaciones Propuesta de actuación + Tecnología de láminas delgadas. Métodos de nanoestructuración. Propiedades electrónicas y funcionales de superficies Técnicas de ablación laser y MOCVD. Equipo de MBE Muy Buena + Técnicas basadas en procesado con laser. Carácter tecnológico Buena Muy buena + Tecnología de lámina delgada y análisis de superficies + Buena Muy buena + Desarrollos teóricos y estudios básicos sobre superficies ICV + Buena Muy buena + Métodos de vía húmeda. Electroforesis CENIM + Buena Muy buena + Corrosión, procesado con láser. Analisis de superficies Actividad a potenciar. Integrar las actividades de investigación dentro del instituto y con las de otros Institutos Línea a potenciar. En el caso del MBE se trata de consolidar una actividad relativamente nueva Actividad a potenciar. Colaboración con científicos más básicos Actividad a potenciar. Integrar con especialistas en propiedades Actividad a potenciar. Integrar los estudios básicos sobre superficies con aspectos de aplicación y tecnológicos Actividad a potenciar. Colaboración con científicos más básicos Actividad a potenciar. Colaboración con científicos más básicos ICMAB + Buena Muy Buena ICMA + Buena ICMS + UFM 66 Nuevos Métodos de Procesado de Materiales. Capacidades de Investigación y Calidad relativa La actividad del Área en esta línea no está consolidada, excepto en un número de grupos relativamente reducido respecto al tamaño de la misma. No existe masa crítica de recursos humanos en el Área. A pesar de ello, existen ejemplos notables destacables, tanto con proyección a escala nacional, como en la internacional. Tal es el caso con los métodos de procesado coloidal y técnicas de colaje (ICV,ICMM), Sol-Gel (ICV, ICMS, ICMM), electroquímicas y electrodepósito (ICMAB, ICV), SHS (ICV), compuestos y nanocompuestos (ICMA), nuevas técnicas de procesado por láser a gran escala (ICMA, CENIM) y técnicas de modificación superficial (ICMA, ICMAB, ICMM, ICMS, CENIM, ICTP). Éstas últimas muy diversas, incluyendo desde modificación por láser hasta modificación por plasma (diversos tipos). Tendencia competitiva No existe información específica de los institutos a este respecto, de tal manera que el análisis integrado es difícil de realizar de manera objetiva y con suficientes datos. No obstante, los siguientes datos pueden servir de referencia, aunque su obtención es muy subjetiva –dependiente de la clasificación de los trabajos en la literatura internacional. Según el Web of Knowledge (ISI), el número de trabajos publicados en 2005 sobre los temas aquí relacionados con los métodos de procesado valorados se recogen en la siguiente tabla. Tabla 4.0.9. Publicaciones Internacionales en técnicas de procesado avanzadas: Tema/año 2005 Total % 2005/Total Procesado Coloidal, técnicas de colaje, Sol-Gel, etc. 136 1166 11,7 Electroquímica y electrodeposición Compuestos y nanocompuestos, Fabricación Procesado por láser Modificación superficial (Plasma) 65 568 805 3004 797 426 3905 7770 25818 8695 15,3 14,5 10,4 11,6 9,2 De esta tabla puede deducirse que existe una actividad intensa especialmente en las temáticas de Modificación Superficial y Procesado por Láser, aunque ésta también es significativa en los temas relacionados con el Procesado por métodos Químicos, Colaje, etc., así como en la fabricación de Compuestos y Nanocompuestos (éstos especialmente relacionados con propiedades estructurales de materiales). Puede deducirse que la inversión y esfuerzo continuado en estas líneas, incluso un aumento de intensidad en los institutos del Área, sería altamente recomendable. Relevancia Esta línea es vital para el desarrollo sostenible del Área, tanto desde el punto de vista puramente científico, como, especialmente, desde el tecnológico, ya que afecta la eficiencia, limpieza y viabilidad de muchos procesos y productos a nivel de producción de laboratorio y escala industrial. 4 4 4 = 4 3 3 4 4 3 3 4 4 4 4 4 4 = = = 4 4 4 4 Propuesta actuación Calidad Relevancia observada Capacidad Procesado Coloidal y técnicas de colaje Electroquímica y electrodepósito Compuestos y nanocompuestos Procesado por láser Modificación superficial Valoración global Sub-líneas Tendencia competitiva Propuesta de actuación. Se valora esta línea de la siguiente manera, en función de las sublíneas especificadas en la tabla 4.0.10. Tabla 4.0.10 Mantener Potenciar Mantener Potenciar Potenciar 67 Biomateriales. Aplicaciones biomédicas y biotecnológicas. La Ciencia de los Biomateriales es una disciplina emergente de considerable desarrollo y enorme interés social y económico, de tal forma que constituye uno de los sectores estratégicos en los programas de I+D a nivel internacional. El desarrollo de esta ciencia claramente interdisciplinar, ha ido produciéndose de forma paralela al de materiales avanzados, diseñados inicialmente para aplicaciones que tenían poca relación con actividades y aplicaciones en el Área biomédica o en el sector biotecnológico, pero que han supuesto la base del desarrollo de técnicas, metodologías, instrumentación y dispositivos de muy variada naturaleza, diseño y morfología. Su clara conexión con el Área sanitaria hace que el desarrollo de esta disciplina constituya uno de los retos más interesantes y urgentes en el sistema de I+D a nivel internacional, con una gran presión de desarrollo e innovación por parte del sector industrial en el entorno de los Estados Unidos, Japón. La postura de la UE clara, apostando de forma decidida por I+D en esta disciplina, y Alemania, Francia y Holanda constituyen las comunidades referentes en este sentido. España está despertando y se observa un creciente interés por parte del sector de I+D tanto público como privado, pero dado el carácter multidisciplinar, sería necesario coordinar los esfuerzos y contribuciones de especialistas en Áreas no solo de Materiales, sino de Biología, Medicina, Bioingeniería y Salud, incluyendo una clara interconexión con el sector hospitalario. En este sentido, el CSIC posee las condiciones óptimas para conseguir una adecuada interconexión entre los diferentes sectores, pues puede aportar excelentes especialistas que si se coordinaran adecuadamente podrían contribuir muy positivamente a desarrollos de enorme interés social y económico. La creación de centros especializados y coordinados constituye una de las necesidades más urgentes de cara a la estrategia de I+D para los próximos años. Capacidades de Investigación: Existe un gran interés en diferentes centros del CSIC, con contribuciones muy interesantes en líneas que se desarrollan en el ámbito de materiales metálicos, como es el diseño y desarrollo de prótesis y dispositivos biomédicos a base de aleaciones metálicas convencionales (316LVM, Ti6Al4V, acero inoxidable, CoCr) , así como el desarrollo de nuevas aleaciones intermetálicas (FeAlCr), con especial atención al tema de recubrimientos ya que está claramente demostrado que la respuesta del organismo humano a este tipo de materiales depende en gran medida de la estructura y morfología de la superficie, siendo decisivo este factor para conseguir la adecuada biocompatibilidad e integración. Grupos del CENIM y del ICV trabajan activamente en recubrimientos basados en TiO2 , ZrO2, Al2O3, así como en materiales vitrocerámicos, biovidrios y bioeutécticos de Wollastonita y fosfatos de calcio con muy buen comportamiento biológico. La contribución de aleaciones con memoria de forma, basadas en formulaciones de Niquel y Titanio constituye una de las actividades más relevantes del ICMA, junto con el estudio de sistemas nanoparticulados magnéticos con capacidad para ser utilizados como sistemas de vectorización de medicamentos, e incluso como biosensores para aplicaciones específicas en el campo biomédico. Así mismo, desde hace bastantes años se desarrolla una línea específica para el análisis del desgaste y efecto de la microtextura de componentes de polietileno para implantes en cirugía ortopédica y su biocompatibilidad. La contribución al desarrollo de sistemas para la emergente disciplina de “Ingeniería Tisular”, así como soportes poliméricos biodegradables para terapia celular es bastante sobresaliente, habiendose establecido buenas colaboraciones entre especialistas de las diferentes Áreas del conocimiento del CSIC que incluyen las Áreas de Química, Biología y Biomedicina. La participación de grupos del ICTP en estos aspectos es bastante notable incluso a nivel internacional a través de la participación en redes de excelencia de la CE, como NANOFUNPOLY, y la más específica dedicada a regeneración tisular de tejido óseo y cartilaginoso, EXPERTISSUES. Un aspecto de enorme interés es el diseño y preparación de nuevos sistemas de dosificación de compuestos bioactivos, medicamentos, tanto en el ámbito biomédico como en el biotecnológico en los que varios Institutos están participando activamente (ICTP, ICMA, ICMM, ICMB) a través de redes de excelencia mencionadas, e incluso de proyecto europeos financiados durante los próximos años, y coordinados por investigadores del Área de CyT de Materiales. Varios grupos de diferentes institutos dedican buena parte de su actividad al desarrollo de sistemas de nanopartículas magnéticas de tamaño inferior a 50 nm, que pueden ser aplicadas como vehículos de vectorización de medicamentos en diferentes aplicaciones biomédicas. Por otra parte, la formulación de sistemas a base de hidrogeles poliméricos bioactivos, sistemas de nueva concepción a base de “polímeros inteligentes” sensibles a cambios de pH o de temperatura (ICTP), así como materiales compuestos a base de sistemas poliméricos y cerámicas bioactivas y biodegradables (ICTP-ICV) , resultan muy atractivos y novedosos. Finalmente, el desarrollo de geles de sílice para inmovilización molecular, de anticuerpos y células resulta muy atractivo por sus enormes implicaciones en el campo de la biocatálisis y de la biotecnología. Las contribuciones de grupos del ICMM están siendo reconocidas a nivel internacional. La incorporación de elementos electroactivos, en sistemas de regeneración de tejido nervioso supone un reto de enorme trascendencia social, que está siendo abordado de forma integral mediante la colaboración de especialistas del ICMB, ICV y de otras Áreas como el Instituto Cajal de Neurociencias, en contacto con hospitales de tradición clínica e investigadora, como Hospital Clínica Puerta de Hierro, y Hospital de Parapléjicos de Toledo. 68 Calidad Relativa: Ya se ha ido comentando en las diferentes actividades la posición que ocupan a nivel internacional. En general, la calidad de los grupos es buena o excelente, con implicaciones y compromisos en redes y proyectos de la Comunidad Europea, y en todos los aspectos que es posible, relación con el sector productivo, con conexiones relevantes con empresas biomédicas, biotecnológicas y farmacéuticas, así como con relaciones intensas con el sector hospitalario. Tendencia competitiva: En la introducción al tema queda claro que cualquier desarrollo importante en este estará basado siempre en las interconexiones que se puedan producir entre especialistas de diferentes áreas del conocimiento. Desde un punto de vista práctico en los países de la CE de nuestro entorno, se está apostando de forma decidida por la creación de centros multisectoriales, donde se contemplan las contribuciones de cada sector (materiales, biomédico, farmacéutico, biológico, biotecnológico, microelectrónico), que se denominan Centros de Biomateriales, Centros de Ingeniería Biomédica, etc.. Propuesta de actuación: Línea de investigación en clara tendencia en expansión que debe de potenciarse de forma decidida, implicando incluso a otras Áreas del propio CSIC. La creación de una red interáreas de biomateriales, o incluso de un centro especializado y bien coordinado, ya sea con sede propia o virtual, pero con financiación apropiada, es necesario para que el CSIC se sitúe en una posición avanzada a nivel nacional e internacional. Tabla 4.0.11. Producción relativa CSIC/ESPAÑA en las revistas más representativas del campo de Biomateriales. Periodo 2000-2004 REVISTA TRABAJOS TRABAJOS RELACIÓN CSICa ESPAÑAa CSIC/ESPAÑA BIOMATERIALS 26 84 0.31 BIOMACROMOLECULES 17 29 0.59 J BIOMED MATER RES 5 27 0.18 J MATER SCI MATER MED 10 38 0.26 J BIOMATER SCI POLYM ED 9 12 0.75 (a) datos obtenidos de ISI. 69 Tabla 4.1.7.- Posición competitiva de la línea de investigación Biomateriales. Aplicaciones biomédicas y biotecnológicas en los centros. Centro Instituto Valoración Capacidad Calidad Tendencia ICMM + Insuficiente Muy buena + ICMAB + Insuficiente Muy Buena + ICMA + Insuficiente Muy Buena + ICMS + Insuficiente Muy buena + ICV + Insuficiente Muy buena CENIM + Insuficiente ICTP + Insuficiente Relevancia Observaciones Propuesta de actuación Tratamiento superficial, Cerámicos, Recubrimientos Potenciar y dotar de masa crítica Nanoparticulas, Componentes electroactivos, Tecnologías supercríticas. Potenciar y dotar de masa crítica Nanoparticulas para vectorización magnética y diagnóstico. Aleaciones con memoria de forma Potenciar colaboración e integración Superficies, sistemas mesoporosos, recubrimientos Potenciar colaboración e integración + Sistemas cerámicos, vitrocerámicos, biovidrios Componentes electroactivos Potenciar colaboración e integración Muy buena + Metales y aleaciones Tratamiento superficial Potenciar colaboración e integración Muy buena + Sistemas poliméricos bioactivos, biodegradables, geles, micro y nanoparticulas, liberación controlada, Ingeniería Tisular y Terapia celular Potenciar y dotar de masa crítica competitiva 70 Materiales y dispositivos para la energía y la mejora del medio ambiente Capacidades de Investigación Esta línea de investigación incluye diversas actividades desde el desarrollo de materiales hasta el acondicionamiento de interiores para un mejor aprovechamiento energético. Se trata además de una línea de investigación que no sólo se desarrolla en el Area de CyT Materiales del CSIC, sino que también se cultiva en otras Áreas. Dada el carácter disperso de las distintas actividades, el CSIC tiene un porcentaje de participación a nivel nacional que es también variable. La potencialidad dentro del contexto español se ilustra con facilidad mediante el análisis de las cifras que se incluyen en las tablas 4.012 y 4.0.13 que se presentan a continuación. En ellas se observa que la fracción de investigadores dedicados de una u otra forma a estos temas es alta , aproximadamente el 17% de los RH de investigadores de plantilla del Área. La tabla 4.013 compara el número de trabajos científicos realizados por autores del CSIC que se encuentran en el SCI en comparación con los mismos realizados dentro del conjunto español para una serie de palabras clave. La elección de estas palabras presupone una cierta arbitrariedad y que haya actividades que no se contemplan en las mismas. No obstante, del análisis de las cifras se puede deducir que el CSIC tiene un papel relevante dentro del contexto nacional en el desarrollo de investigación en el campo de las celdas de combustible (54.7% de los trabajos con esta palabra clave dentro de un contexto nacional), siendo también relativamente importante en aspectos como la energía solar o la producción y almacenamiento de hidrógeno. Su papel es más reducido sin embargo en ámbitos como el almacenamiento de productos radioactivos o fotocatálisis. Un caso especial a desatacar es el correspondiente al término “membrana”, donde el volumen de actividad resulta ser muy elevado a nivel nacional y relativamente importante dentro del CSIC. Conviene no obstante resaltar el carácter genérico de este término que hace difícil discriminar su incidencia real en temas de energía y medio ambiente. Tabla 4.0.12. Denominación de las líneas de investigación e investigadores de plantilla de los Institutos que se integran en la línea de investigación del Área Instituto Línea de investigación ICMM ICMAB Ecomateriales, energía y medio ambiente Materials processing: Electrochemistry applied to synthesis of materials,processing with compressed fluids. Materiales para aplicaciones en producción de energía Materials and processes for the environment and the energy Pilas de Combustible de Óxido Sólido. Desarrollo de componentes y ensamblaje de pilas de combustible SOFC y PEMFC. Preparación, caracterización, y desarrollo para pilas de combustible de óxido sólido de temperaturas intermedias. Materiales poliméricos electroactivos Valorización de residuos siderúirgicos. Caracterizacion y análisis de efluentes sólidos, líquidos y gaseosos. Ahorro energético en el confort Energía y medio ambiente Cementos Valorización de residuos ICMA ICMS ICV ICTP CENIM IETcc Invest. 20 6 4 10 10 3 6 12 71 Tabla 4.0.13 Palabra búsqueda Fuel cells Solar energy Photovoltaic energy Hydrogen production/storage Radioactive waste Photocatalysis membranes CSIC España Francia Alemania Italia 188 155 316 Relación CSIC/España 0.55 0.22 0.06 103 34 19 286 245 11 694 302 23 324 132 5 34 100 0.34 315 338 145 14 37 727 83 237 4584 0.17 0.16 0.16 241 242 11891 265 247 15150 64 227 7099 71 En cualquier caso, cabe mencionar que, en general, tanto a nivel nacional como dentro del CSIC, las cifras absolutas son reducidas, un hecho que alienta a potenciar una línea de investigación socialmente estratégica como la que aquí comentamos. Esta línea de investigación integra las actividades desarrolladas en distintos Institutos del Área, tal y como se recoge en la Tabla 4.0.13 donde se agrupan las líneas de investigación de los mismos que se pueden considerar integradas en esta línea general, así como el número aproximado de investigadores que se ocupan de la misma. Calidad relativa La calidad de la investigación realizada dentro de esta línea de investigación es alta. Ello se evidencia sobre todo por el tipo de revistas donde se publican los resultados de la investigación más básica. Asimismo, cabe destacar una actividad técnica de gran calidad e impacto en el desarrollo de acondicionamientos de interiores, un aspecto que será cada vez más demandado en el futuro Tendencia competitiva La tendencia competitiva dentro de esta línea es en general buena, aunque se trata de una línea con actividades bastante dispersas y de difícil integración. Se considera sin embargo que es necesario mantener su actividad dadas las grandes implicaciones sociales y económicas de la misma y sus grandes posibilidades de desarrollo futuro. Además, dentro de un contexto nacional, el papel del CSIC puede ser determinante en ciertos casos (ver el caso de las pilas de combustible), lo que justifica la existencia de esta línea de trabajo pese a la existencia de centros especializados en la misma (caso del CIEMAT). Es interesante asimismo mencionar como la introducción de políticas activas de impulso de una cierta línea de investigación puede ser muy eficaz a la hora de impulsar su desarrollo. La evolución de la investigación del CSIC en el campo de las pilas de combustible ilustra muy claramente este principio. El número de publicaciones del CSIC que se encuentran en el SCI sigue la siguiente evolución temporal: 93/95:2; 95/97:2; 97/99:3; 99/2001:27; 2001/2003:45, 2003/2005:56. Mientras la evolución mundial en ese periodo no es tan abrupta, siguiendo la evolución 93/95:442; 99/2001:1366; 2003/2005:3516. Es claro que la introducción de iniciativas específicas (planes nacionales, red de pilas de combustible, etc.) debe considerarse como un factor determinante en la expansión abrupta experimentada en torno al año 2000/2001 en el CSIC. A nivel internacional, el papel del CSIC (y de la investigación a nivel nacional en su conjunto) es más limitado y presenta problemas de masa crítica e integración vertical. Para potenciar esta línea será muy importante una acción institucional para establecer nexos de colaboración/integración de los diversos científicos activos en el tema. Relevancia Ya se ha señalado la gran relevancia que la misma tiene a escala nacional. Se trata de un tema realmente estratégico en el que existe un compromiso institucional importante. En consecuencia, pese a que la relevancia del CSIC es relativamente escaso, se trata de una línea a seguir potenciando. Una carencia importante, tanto del CSIC, como de otros actores a escala nacional, es la falta de una verdadera investigación de calidad de base tecnológica y carácter aplicado. Comparado con otros países europeos o EEUU, esta carencia es importante y constituye un cuello de botella a superar para dotar de relvancia a la investigación que se desarrolla dentro del CSIC. Propuesta de actuación Se ha mencionado previamente que esta línea de investigación está implantada en un gran número de Institutos del Área, aunque presenta perfiles dispersos y de poca integración, careciendo además de una perspectiva tecnológica. En consecuencia, parece importante que las actuaciones en esta línea vayan dirigidas a la consecución de masas críticas razonables en determinadas actividades de investigación, tratando además de integrar verticalmente las mismas. En la tabla 4.1.8 se presenta un resumen de las actividades dentro de esta línea desarrollada por los institutos del Área que la cultivan, dándose una valoración crítica de las mismas. Nótese que en muchos casos la capacidad de los Institutos se considera “insuficiente”, conviniendo resaltar que las actuaciones para potenciar esta línea pueden venir tanto de la potenciación a nivel de los institutos como de procesos de integración de actividades de distintos Institutos. 72 Tabla 4.1.8.- Posición competitiva de la línea de investigación Materiales y dispositivos para la energía y la mejora del medio ambiente por centros e Institutos en los que se desarrolla. Centro Valoración Capacidad Calidad Tendencia Relevancia Propuesta de actuación /Instituto competitiva Observaciones Materiales para pilas de combustible. Potenciar colaboración Adecuada Muy buena Positiva ICMM + Adsorbentes, membranas y catalizadores e integración pero dispersa Insuficiente Materiales para pilas de combustible Potenciar colaboración ICMAB + Muy buena Normal e integración Insuficiente Materiales para pilas de combustible Potenciar colaboración ICMA + Muy buena Normal e integración Insuficiente Catalizadores y fotocatalizadores. Hidrógeno. Potenciar colaboración ICMS + Buena Positiva Residuos radioactivos e integración ICV + Insuficiente Muy buena Positiva Materiales para pilas de combustible Potenciar colaboración e integración Insuficiente Materiales para pilas de combustible. Potenciar colaboración e integración ICTP + Muy buena Positiva Membranas Tratamientos con horno solar para reutilización de Insuficiente Integrar con otras actividades CENIM + Buena Positiva materiales metálicos y subproductos Adecuada dentro de su ámbito IETcc + Muy buena Positiva Acondicionamiento de interiores Fabricación de cementos y otros materiales Reutilización de residuos y subproductos industriales. Confinamiento de residuos radioactivos. 73 Mantener y dotar de masa crítica Polímeros y materiales compuestos con base polimérica. Capacidades de Investigación Como ya se ha mencionado esta línea de investigación se lleva a cabo por todos los investigadores del Instituto de CyT de Polímeros, ICTP, el grupo de “Polimeros y Solidos no Cristalinos” de la UFM y por el grupo de “Cristales líquidos y polímeros” del ICMA. Aproximadamente esto supone un 16% del los RH de investigadores en plantilla. Como se desprende de las tablas 4.0.14 y 4.0.15, esta línea está muy bien posicionada tanto a nivel nacional y europeo. Calidad relativa y Tendencia competitiva. La investigación científica en polímeros comprende diversas líneas (ver punto 1.3), todas ellas recogidas en las prioridades del PN de Materiales del MEC y del VI PM de la UE y, además presentan un gran interés socioeconómico. En este sentido, considerando los distintos grupos y especialidades, la posición global del ICTP junto con la del UFM e ICMA es homologable con la de los mejores grupos nacionales y europeos, como lo demuestra la productividad científica y la capacidad de los tres centros en la captación de fondos de diversos organismos y empresas del sector. La investigación en polímeros en España está distribuida entre varias comunidades autónomas. Existen numerosos competidores por ser un sector de I+D en fuerte desarrollo y altamente competitivo; sin embargo, dentro del entorno nacional, el ICTP es el único centro de investigación dedicado exclusivamente a los materiales poliméricos. Desde el punto de vista de personal e infraestructura, el ICTP está todavía bastante lejos de poder compararse con otros Centros Europeos dedicados exclusivamente a la ciencia de macromoléculas, como por ejemplo el Max Planck Institute for Polymer Research (MPIP) en Mainz, Alemania, o el Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF), un centro público-federal con más de 160 personas en plantilla, de los cuales aproximadamente un tercio son investigadores. Dentro del modelo de la investigación pública en Europa, podemos comparar el ICTP con otros centros de investigación en polímeros de Italia, Francia, la República Checa y Eslovaquia. En el Centre Nationale de la Recherche Scientifique (CNRS) hay varios centros que se dedican al estudio de los polímeros. El único centro francés con dedicación exclusiva a los materiales polímeros es el Institut Charles Sadron (ICS) en Estrasburgo, que cuenta con 100 personas en plantilla, de ellas 56 investigadores. En la mayoría de los casos son laboratorios dedicados a áreas específicas dentro de centros mixtos asociados a distintas universidades, El Institute of Macromolecular Chemistry en Praga es el centro de investigación de la Academia de Ciencias de la República Checa dedicado exclusivamente a materiales polímeros, con una plantilla de 156 personas, de las cuales aproximadamente dos tercios son investigadores. La Slovak Academy of Sciences centraliza la investigación en polímeros en el Polymer Institute en Bratislava, con una plantilla de 76 miembros, de los cuales 33 son investigadores. Tabla 4.0.14. Distribución de personal de plantilla en varios centros europeos y número de artículos científicos en la 6 base de datos ISI PA / PI b Publ. 2000-04 PIAd 59 3,5 1115 3.8 (2.3) 168 53 2,2 627 f 2.4 R. Checa Eslovaquia 156 115 101 39 0,5 1,9 686 222 1.4 1.1g ISMAC ICS Italia Francia 107 100 37 56 1,9 0,8 50 513 h 0.7 1.8 ICTP España 80 43 0,9 479 2.2 IChTP Italia 62 31 1 58h 0.9h a Centro Siglas País RH Instituto Max Planck Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden Institute of Macromolecular Chemistry Polymer Institute Institute for Macromolecular Studies Institut Charles Sadron Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros Istituto di Chimica e Tecnologia di Polimeri MPIP Alemania 266 IPF Alemania IMC PI PI a c h NOTAS: (a) RH= Recursos Humanos. PI=Personal Investigador; (b)= Personal de Apoyo; (c)= Personal en plantilla con grado de D.Sc., Ph.D, Dr. Ing; (d) PIA= nº publicaciones por investigador y año; (e) considerando todos los investigadores activos; (f) información proporcionada por el IPF, excepto del año 2004 (extraído del ISI); (g) personal en plantilla con grado de D.Sc., Ph.D, Dr. Ing.; (h) solo considerando los años 2003 y 2004 74 e La Tabla 4.0.14 presenta un resumen de la distribución aproximada de personal, ordenados por tamaño de plantilla, de los Institutos arriba mencionados, sin contar con becarios, personal temporal o profesores visitantes. En la última columna, se presenta la relación de personal de apoyo por investigador. Se puede apreciar, que el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros es de los centros con menos recursos humanos. La relación de personal de apoyo a la investigación es mucho mayor en los centros punteros como el MPIP o el IPF. Relevancia Desde el punto de vista de la producción científica y tecnológica, el ICTP es uno de los Institutos con mayor índice absoluto en la Comunidad de Madrid. Así, en el quinquenio 1997-2001, el ICTP produjo 494 documentos sobre polímeros incluidos en ISI (base de datos internacional) que representaron el 80% del total publicado en esta materia en la Comunidad de Madrid y el 35% de lo publicado en España. Referente a otros centros Europeos, en la Tabla 4.0.15 se refleja el número de artículos encontrados en la base de datos ISI para varios Centros en los últimos 5 años, y un índice que refleja el número de artículos por investigador por año (PIA). Se puede apreciar, que únicamente dos grandes centros alemanes superan la producción científica del ICTP en revistas de reconocida prestigio del Área de los materiales polímeros. Tabla 4.0.15. Producción relativa CSIC/ESPAÑA en las revistas más representativas del campo de Polímeros. Periodo 2000-2004 REVISTA TRABAJOS CSICa TRABAJOS ESPAÑAa RELACIÓN CSIC/ESPAÑA MACROMOLECULES 64 152 0.42 POLYMER 105 274 0.38 J POLYM SCI A CHEM 31 95 0.33 J POLYM SCI B PHYS 29 72 0.40 MACROMOL CHEM PHYS 47 91 0.52 J APPL POLYM SCI 60 207 0.29 (a) datos obtenidos de ISI Database La línea de trabajo cuenta con tres Redes de Excelencia: SOFTCOMP, en la UFM, y NANOFUN-POLY y EXPERTISSUES en el ICTP, lo que demuestra su grado de integración europeo. El área, y especialmente el ICTP, tiene una gran capacidad para la síntesis de nuevos polímeros. También tiene gran capacidad de transferencia tecnologica a la industria de plásticos y caucho, el número de contratos que mantiene anualmente, tanto con la industria nacional como con multinacionales, es >10. Imparte el Master en Ciencia y Tecnología de Polímeros desde 1962, título acreditado por el MEC. Además, edita la revista de Plásticos Modernos de carácter mensual y con >3000 ejemplares. Esta revista tiene gran repercusión en Iberoamérica y en el sector industrial. El número de tesis que se defienden en esta línea, cada año, es relativamente alto, alrededor de 10, y con gran capacidad para transferir a la industria los doctores formados. La línea de polímeros dentro de la UFM está dedicada a la Física de polímeros y el impacto de sus publicaciones es muy alto La tendencia competitiva dentro de esta línea es muy buena, tanto a nivel nacional como europeo Propuesta de actuación Sobre la base de los proyectos y redes de excelencia de esta línea de trabajo se propone potenciar las actividades en biomateriales y los esfuerzos en la dirección de nanotecnología y materiales híbridos. Mantener las líneas activas que están producción buenos resultados y potenciar las relaciones con otros grupos externos con capacidades complementarias. Dado que esta línea de investigación se desarrolla mayormente en el ICTP se valora conjuntamente en la tabla 4.1.0, si bien se considera muy positivamente la actividad complementaria realizada en la UFM y en el ICMA. 75 Nuevos materiales metálicos El CENIM pretende, durante los próximos años, consolidar su posición y/o liderazgo tanto en España como en el marco de referencia europeo, dentro del campo de investigación y desarrollo de nuevos materiales metálicos. Este objetivo general se basa en el análisis integrado de la capacidad investigadora, la calidad y la relevancia de las distintas líneas sobre las que se viene trabajando de manera continua en el Instituto. Capacidades de investigación. Según se desprende del Plan Estratégico elaborado en el CENIM que abarca aproximadamente el 14% de los RH de investigadores en plantilla, la capacidad de investigación debe ser considerada como baja en términos generales. Destaca un alto grado de atomización de grupos afines compuestos de poco personal investigador que desarrollan numerosas líneas de investigación. Esta situación puede frustra las expectativas de futuro tanto para las líneas como para los grupos de investigación. No obstante, sería conveniente agrupar esfuerzos del personal investigador en grandes líneas (hay una cierta tendencia a confundir líneas con proyectos) integradas por un número suficiente de investigadores/as que puedan hacer frente a los retos actualmente planteados. Por otra parte, resulta evidente que los grupos deben crecer de manera sostenida en los próximos años para poder realizar las tareas previstas dentro del Plan Estratégico. Calidad relativa. La investigación realizada en el CENIM es, a juicio de su personal investigador, alta. Para esta valoración se han tenido en cuenta diferentes factores como publicaciones en revistas de impacto, proyectos conseguidos en convocatorias competitivas y contratos de especial relevancia con la industria. Como resumen la tabla 4.0.16 muestra la indidencia del CENIM en algunos temas. Puede observarse que en general ostenata una posición dominante a nivel CSIC y en materiales intermetálicos y aleaciones ligeras ostenta una posición destacada a nivel nacional. Tabla 4.0.16. Documentos científicos de algunos temas específicos de la línea de investigación. Area 6 = CENIM Steel Aluminium AND alloy Intermetallic Metal AND corrosion Metal AND composite 154 24 40 16 9 CSIC España % Area vs CSIC-España Francia Alemania Italia Inglaterra Mundo 305 28 80 32 52 1105 116 167 134 168 51-14 86-21 50-24 50-12 17-5 2192 266 508 203 257 2859 272 862 267 376 1038 90 237 111 217 2509 482 259 163 217 40479 2772 7105 3422 5601 CENIM= (CENIM OR (Gregorio Amo )) AND (CSIC) Tendencia competitiva. La constante general de las distintas líneas que se agrupan dentro del tronco común de investigación sobre “Nuevos Materiales Metálicos” es que la tendencia es “a mejorar”. Relevancia Las líneas de investigación realizadas en el CENIM en relación a otros centros en España poseen un relevancia alta, igual que si las comparamos con otros centros europeos. Sin embargo, debe hacerse notar que dos líneas importantes como son Metodologías Analíticas y Tecnologías de Unión de Materiales, ven seriamente comprometido su futuro si no se dotan con recursos tanto materiales como humanos. Propuesta de actuación. El CENIM ha hecho un esfuerzo en reducir sus líneas futuras de investigación, eliminando las que han quedado obsoletas y centrándose en aquellas cuyo futuro parece clave en los próximos años. Así, se cree que las 14 líneas actualmente propuestas (que por otra parte deberían unificarse de manera más general) son “a potenciar”. Un eje común de las actividades que el CENIM pretende desarrollar durante el próximo quinquenio es el del estudio de la microestructura, el procesado y las propiedades fisico-químicas de los materiales nanoestructurados, materiales intermetalicos, aceros, aleaciones, y materiales compuestos. Dentro de este eje se pretende ser líder español en el diseño, desarrollo y caracterización de los aceros, mientras que procurará mantener su posición internacional en estudios de materiales intermetálicos, con aplicaciones para alta temperatura (componentes en maquinas de generación de energía, industria petroquímica, pilas de combustible). Por otra parte, se cree necesario potenciar de manera continua la investigación en superaleaciones para aplicaciones estructurales. Paralelamente, se seguirá potenciando la línea de desarrollo de aleaciones ligeras cristalinas, nanocristalinas y 76 amorfas con aplicaciones estructurales así como para su posible empleo en la fabricación de dispositivos para almacenamiento de hidrógeno. El CENIM quiere consolidar su presencia en el campo de los biomateriales metálicos bien mediante la actuación en la formulación de nuevas aleaciones o proponiendo diferentes tratamientos superficiales que permitan mejorar la bioactividad de estos materiales. Además, se cree imprescindible potenciar la investigación en nanomateriales metálicos para aplicaciones estructurales a través de la utilización de métodos de procesado novedosos. La consolidación del CENIM en estos campos de investigación exigirá avanzar en el desarrollo de nuevos sistemas para la modificación superficial y de la protección anticorrosiva de los metales y aleaciones a los que se ha hecho referencia en los párrafos anteriores así como en otros materiales de interés para la conservación del Patrimonio histórico y cultural de nuestro país. Por último el CENIM deberá prestar especial atención al impacto medioambiental que conllevan los procesos de producción de materiales para los sectores de alta producción industrial. Para ello, se cree necesario consolidar su posición en el campo del desarrollo y aplicación de tecnologías eco-eficientes para el reciclado de materiales metálicos, tratamiento de residuos, efluentes y valorización energética mediante tecnologías limpias, con especial dedicación al campo de los nuevos materiales metálicos y biomateriales que tanto en sus etapas de fabricación como al final de su ciclo de vida tendrán que contemplar soluciones avanzadas comprometidas con el medio ambiente. Dentro de este contexto, se prestará especial atención al desarrollo de metodologías analíticas que respondan a los retos que plantea el análisis y caracterización de los nuevos materiales metálicos. Esta actividad realizada exclusivamente en el CENIM se valora conjuntamente en la tabla 4.1 77 Materiales cerámicos y vidrios de interés tecnológico. El ICV es el único centro en España que se dedica de forma integral a la investigación en la línea de materiales cerámicos y vidrios de interés tecnológico. No obstante, existen grupos en otros institutos del Área (ICMM, ICMA, ICMS, ICCET) que desarrollan actividades en este campo, y también un grupo del Área de Tecnología Química (INCAR). Por otra parte, se compite con otros centros en España como pueden ser el ITC (Inst. de Tecnología Cerámica) y la Univ. Jaume I en Castellón; y grupos en las Universidades de Barcelona, Sevilla y Badajoz. El ITC es un centro tecnológico fundamentalmente dedicado al apoyo a las industrias locales del sector de pavimentos y revestimientos, contando también con la colaboración de la Univ. de Castellón. En relación con los otros tres grupos universitarios, su especialización se dirige más hacia la caracterización y el comportamiento mecánico de los materiales, que al diseño de nuevos materiales y procesos. La coincidencia en actividades conlleva frecuentemente a colaboraciones puntuales y a la complementariedad. En cuanto al entorno europeo, se puede considerar afín en esta línea, al Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales Cerámicos (CNR) en Faenza (Italia). Este centro cuenta con aproximadamente 30 investigadores dedicados a la investigación en materiales cerámicos avanzados y la innovación en los sectores tradicionales. Otro entorno afín es el denominado Pôle Européen de la Céramique de la Univ. de Limoges, formado por siete laboratorios asociados con el CNRS, con 100 investigadores y profesores y más de 300 estudiantes, orientado hacia la cerámica para aplicaciones tanto sectoriales como transversales (electrónica, energía, salud, transporte, etc...), con una importante componente de ingeniería civil y de materiales, así como de formación. También se puede citar, el Frahunhofer Institute for Ceramic Techologies and Sintered Materials (IKTS) en Dresden (Alemania), con aproximadamente 200 empleados y dedicado exclusivamente a la investigación básica y aplicada en cerámica avanzada estructural y funcional, con un enfoque hacia los productos y la innovación de procesos. Como diferencia con los centros mencionados, en especial con el Frahunhofer Institute, citar nuestro menor peso en actividades de ingeniería y modelado de procesos y comportamiento. Por otra parte, el entorno de Limoges tiene una componente importante de ingeniería de superficies. Otro diferencia importante, que condiciona el desarrollo de la línea en España, es que la mayoría de las empresas del sector se dedican a la cerámica tradicional y existen muy pocas dentro del sector de cerámica técnica, tanto estructural como funcional, al contrario de lo que sucede en Alemania o Francia, por no mencionar los países más punteros en esta línea, Japón y EEUU. La relevancia de las actividades en esta línea dentro del Área es superior a la de los mencionados centros europeos y españoles, en cuanto al número de publicaciones (Tabla a). Se ha procurado que el criterio de búsqueda fuera homogéneo entre los distintos centros referenciados. Tabla 4.0.17. Comparativa de publicaciones en ISI Criterio de búsqueda Nº documentos 2000-2005 Inst Ceramic& Glass (ICV) 373 Castellon (+ceramics) 123 Istec 274 Unv. Limoges (+ceramics or glass) 130 Frahunhofer (+ceramics or glass) 334 Para evaluar la calidad relativa de la línea, podemos seleccionar una seria de revistas prestigiosas y representativas y hacer una comparación de las publicaciones dentro del CSIC y en el resto de España. Se observa en la Tabla 4.0.18 que la importancia de esta línea dentro del CSIC es grande, con un peso superior al 50% de la actividad total en España. Tabla 4.0.18. Documentos científicosde algunos temas específicos de la de la línea materiales cerámicos y vidrios de interés tecnológico Revista ICV Área CSIC España ICV vs Francia Alemania Italia Inglaterra Mundo 6 España% J. Am. Ceram. Soc 34 73 84 126 27 95 221 96 134 3164 J. Eur. Ceram. Soc 63 107 122 204 31 295 336 176 248 2632 J. Sol-Gel Sci. & Tech 18 25 31 50 36 128 68 82 33 1020 Solid State ionics 15 31 36 71 21 234 286 81 136 2845 Acta Materialia 7 27 38 97 7 246 331 27 258 2818 Area definida como: ((Spain) AND (CSIC)) AND ((UFM) OR (Unidad Fis Mat) OR (ICTP) OR (Eduardo Torroja) OR (IETcc) OR (Inst Ceram & Vidrio) OR (ICV) OR(CENIM) OR ((Inst Ciencia) AND (Madrid OR Barcelona OR Aragon OR Sevilla))) 78 Además, la capacidad de captación de recursos procedentes de distintas fuentes, en convocatorias competitivas, es de las más altas en el Área, ej: 44 k€ por investigador y año (Tabla 3.10), y también se ha mantenido de forma constante la participación en proyectos europeos en este campo (20 en el periodo considerado). Por último, subrayar que se posee una infraestructura bastante completa y específica para el desarrollo de la línea; las deficiencias que puedan existir en algunos casos de equipamiento especial, se suelen suplir mediante colaboraciones con otros centros de materiales del CSIC y con la Universidad. Posición competitiva de esta línea de investigación desarrollada principalmente en el ICV se evalúa conjuntamene en la tabla 4.1. Como señas más destacadas dentro de la línea, a potenciar, se pueden referir el trabajo en la elaboración de diagramas de equilibrio complejos, en sistemas de interés en el campo cerámico y recientemente en biomateriales. También es importante la calidad en el campo de la cerámica avanzada, en concreto, en el reforzamiento de materiales cerámicos, así como en el conformado cerámico. El trabajo en vidrios avanzados, tanto por técnicas sol-gel como de fusión también ha sido una actividad continua y especifica dentro del panorama nacional y que tiene un estándar comparable al europeo. Así mismo, habría que potenciar las actividades destinadas a impulsar la innovación industrial en el campo de los materiales tradicionales así como favorecer la trasferencia a empresas de cerámica técnica. Finalmente, se debería impulsar una mayor presencia de estudios sobre modelado, simulación e ingeniería de procesos en las actividades de esta línea. 79 Materiales y Estructuras para la construcción. En la actualidad y con una visión a corto y medio plazo, se abren para esta línea de investigación importantes perspectivas de desarrollo sobre la base de la creación de las Plataformas Tecnológica de la Construcción Europea y Española, y especialmente por las necesidades evidentes de innovación que el propio Sector de la Construcción y la sociedad en general, tienen para alcanzar la sostenibilidad y la eficiencia. Capacidades de investigación Las actividades dentro de esta línea de investigación se desarrollan en su totalidad, dentro del Área de Cy T de Materiales, en el IETcc. Este Instituto es el único Centro nacional y del CSIC que aborda de manera integral la investigación científica y técnica en el campo de la construcción y sus materiales, existiendo diferentes grupos de investigación que trabajan en todas las temáticas implicadas en la línea. Estos grupos tienen una experiencia probada y están formados de un número variable de investigadores (de 2-6), siendo necesarios en todos ellos un incremento de su masa crítica. Pese a ello su productividad y capacidad es aceptable, ya que según los datos del ISI Web of Knowledge, el 46.8% de los documentos publicados en España sobre Cement and Concrete en el periodo 2001-2006 proceden del IETcc. En el ámbito de los materiales de construcción los distintos Grupos de investigación que trabajan en esta temática tienen los conocimientos y los contactos y colaboraciones nacionales e internacionales necesarios para alcanzar los objetivos marcados en las líneas relacionadas con el cemento Pórtland (desarrollo de nuevos cementos más eco-eficientes, reutilización de residuos y subproductos industriales, etc.) y en el desarrollo de nuevos materiales cementantes y nuevos hormigones. En esta línea se ha creado recientemente una UA con el grupo Nanoc de la Fundación Labein para la aplicación de la nanotecnología en el estudio de los materiales de construcción. Igualmente el Grupo que trabaja en materiales vítreos y cerámicos tiene una capacidad de investigación adecuada y excelentes relaciones y colaboraciones con otros centros y grupos que trabajan en los mismos materiales. De cualquier manera es necesario aumentar la masa crítica en esta línea para mantener y potenciar la competitividad de estas investigaciones. También es necesaria una renovación profunda de las infraestructuras científicas. Dentro de la durabilidad y vida útil de los materiales y estructuras de hormigón la forma de trabajo del Grupo de Corrosión y Durabilidad en el ámbito nacional e internacional se ha establecido por la incorporación o colaboración de personal de distintas disciplinas y perfiles complementarios procedentes de otros Departamentos y Unidades del Instituto o de otros grupos nacionales y extranjeros. También por la diversificación de sus componentes que han ido ampliando su campo de trabajo sin perder el tronco común. Es un grupo con una fuerte y consolidada implantación a escala internacional. Como ejemplo, señalar que es el grupo que ha participado en más proyectos de investigación del Programa Marco europeo dentro del IETcc y posiblemente de toda el Área de CyT de Materiales del CSIC En el ámbito de la ingeniería y seguridad estructural, sus instalaciones y personal tienen, tanto a escala nacional como internacional, un reconocido prestigio y son llamados por su capacidad de investigación puntera a participar en proyectos internacionales, así como a intervenir en informes y peritaciones de alta responsabilidad. Tienen experiencia en trabajo multidisciplinar tanto con otros departamentos y unidades del Institutos como con otros grupos nacionales e internacionales. Para mantener e incrementar las capacidades de investigación sería necesario aumentar su masa crítica. En los temas relacionados con los sistemas constructivos en la edificación y pese a ser una temática representativa en el IETcc, tanto por su historia y experiencia como por su continua relación con el sector a través de contratos de I+D, informes técnicos y acreditación de materiales, productos y sistemas, en la actualidad tanto el personal investigador involucrado en esta línea como la propia infraestructura científica es insuficiente. No obstante están iniciando proyectos de investigación punteros en colaboración con el sector, relativos a la mejora de la sostenibilidad, a la industrialización de los procesos y la mejora del medioambiente. Calidad relativa La Calidad relativa de los distintos grupos que trabajan en esta línea temática es buena con numerosas participaciones en proyectos y contratos de investigación nacionales e internacionales. Los grupos son productivos y publican sus trabajos en revistas científicas de prestigio en su especialidad (JCR/SCI) y participan en Congresos nacionales e internacionales de la especialidad. La repercusión de estos trabajos se ha visto valorada por el incremento notable de las citaciones y las invitaciones a reuniones científicas. En la Tabla adjunta se presenta el nº de artículos publicados (entre 2001-2006) en tres revistas representativas en el ámbito de la construcción y sus materiales. Se puede observar que prácticamente la totalidad de la actividad del CSIC se realiza en el Area,y alrededor del 40% de la actividad nacional. Adicionalmente, en el tema de cemento y hormigón, la actividad del CSIC es comparable e incluso superior a la de algunos países europeos con alto grado de desarrollo. 80 Tabla 4.0.19. Documentos científicos publicados sobre temas específicos de la línea de investigación. Area 6 CSIC España Francia Alemania Italia Inglaterra Cement and Concrete 27 33 64 124 37 25 59 Research Building & 3 6 20 24 8 18 58 Environment Materials and Structures 6 7 14 67 18 35 15 Algunos investigadores son editores y miembros de Comités de Redacción de revistas científicas internacionales de reconocido prestigio en este campo, como Cement and Concrete Research, Advances in Cement Research, Materials and Structure, Materiales de Construcción. También han sido Chairman or Chairwoman en diferentes Congresos naciones e internacionales de la especialidad. Forman a un elevado número de investigadores que, en su mayoría, desarrollan su labor profesional en empresas del sector. Muchos integrantes de los grupos de investigación, participan en numerosas organizaciones y comités internacionales y en diversas Acciones Bilaterales con grupos extranjeros que trabajan en la misma temática. Tendencia Competitiva En el ámbito de la construcción y sus materiales, el Área tiene, en los últimos años, una Tendencia Competitiva estable, liderando la actividad a nivel nacional. Sin embargo, dicha Tendencia Competitiva, estará condicionada al incremento de la masa crítica necesaria por parte de todos los grupos que trabajan en esta temática y las futuras fuentes de financiación. Si ambos factores son positivos en los próximos 4 años se espera que esta Tendencia sea de una mejora sensible Relevancia La Relevancia de algunas de las líneas de investigación dentro de esta temática es buena ya que se trata de investigaciones y grupos pioneros en las mismas. En esta temática también investigan otros Grupos en España, pertenecientes a Universidades y Escuelas Técnicas Superiores como la UPM, UPV, UPC, etc. Con algunos de estos grupos, los investigadores del Área colaboran en proyectos conjuntos. También en el CEDEX (Centro de Experimentación de Obras Públicas, del Ministerio de Fomento) se desarrollan actividades de investigación y técnicas en el campo de la construcción. A nivel internacional, diferentes Centros de investigación europeos, como el Building Research Establishment ltd (BRE) en el Reino Unido, el Laboratorio Nacional de Engenharia Civil, (LNEC) en Portugal o el Centre Scientifique et Technique du Bâtiment ((CSTB) en Francia desarrollan también actividades en el campo de la construcción y sus materiales; existiendo colaboraciones entre el IETcc y estas Instituciones y otras similares europeas, encuadradas en el ENBRI (European Network of Building Research Institutes). Los competidores actuales a escala nacional son los Centros Tecnológicos y de las CCAA. En este sentido cabe valorar que la pertenencia al CSIC aporta a nuestros grupos una visión de la investigación básica muy diferencial con respecto a esos Centros Tecnológicos. Por otra parte, dentro de esta temática de investigación el contacto permanente con el sector industrial es muy necesario, aunque no todas las actuaciones dentro de esta relación puedan ser evaluadas con los criterios de carácter más científico generalmente utilizados en el CSIC (debido entre otras razones a la dificultad de publicar algunos resultados confidenciales). Propuesta de actuación Se propone consolidar y potenciar los grupos de investigación que han demostrado una actividad científica y tecnológica sostenida y que están relacionados con las líneas estratégicas que tienen relevancia en el sector de la construcción a nivel europeo e internacional (Plataformas Nacional y Europea de la Construcción). Se propone financiación para la renovación y nueva adquisición de infraestructuras científicas que permitan abordar las investigaciones con garantía de eficiencia. Se propone la incorporación de jóvenes investigadores a la plantilla con el objetivo de abrir nuevas líneas de investigación. Se considera de especial necesidad la incorporación de ingenieros y arquitectos, con probada experiencia científica, para potenciar las actividades de estas líneas. Se propone potenciar las actividades y colaboraciones con otros Institutos del Área y con Centros de I+D y Universidades nacionales e internacionales. Dado que la actividad se concentra en un único instituto su valoración se realiza conjuntamente en la tabla general. 81 Teoría de la materia condensada, simulación de materiales y procesos. Los Departamentos de Teoría de los institutos del Área de CyT de Materiales del CSIC tienen una producción científica notable, con publicaciones en revistas de difusión internacional de muy alto impacto y los investigadores participan, organizan y son invitados a numerosos congresos, reuniones y escuelas científicas. En estos departamentos de teoría se han dirigido numerosas tesis doctorales, y se tiende a que en los tribunales participen miembros de otros países. Sus líneas de investigación abarcan temas de gran actualidad. Estos departamentos demuestran una gran capacidad de maniobra para adaptar sus métodos de trabajo a distintos problemas y estudiar fenómenos nuevos que surgen en el área con rapidez, como se ha visto en el caso de la Nanotecnología. De hecho un gran número de publicaciones de los teóricos estudian propiedades novedosas a nivel internacional sobre las que no se tiene una teoría de consenso. El tamaño de los departamentos con relación a los de sus respectivos institutos es variable. Así el Departamento de Teoría de la Materia Condensada del ICMM cuenta con 12 científicos de plantilla, contando los teóricos que están en otros departamentos suman 16 lo que supone el 18% del personal del ICMM. Su producción científica es muy importante y en las memorias de los últimos años, más de un 30% de los artículos de impacto más alto tienen a teóricos entre sus autores. En el ICMAB el personal que trabaja en teoría supone aproximadamente el 10% del total del instituto. Su producción científica es importante, con gran número de publicaciones y patentes. El ICMA cuenta con varios teóricos que pertenecen así mismo al Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Zaragoza. La UFM es muy reciente y se considera que está en formación, pero el trabajo en teoría es muy alto nivel y cuenta con importantes colaboradores a nivel internacional por estar adscrita al Donosita International Physics Center. En conjunto el peso de personal con actividad den esta línea ronda el 10% de los RH de investigadores en plantilla. Los departamentos de teoría colaboran con investigadores experimentales, tanto de sus institutos como pertenecientes a otros organismos, y esta colaboración es muy provechosa para ambos ya que la interpretación de los resultados obtenidos por técnicas de caracterización es en muchos casos compleja siendo los métodos teóricos de gran ayuda. Por otro lado los nuevos materiales con propiedades anómalas suponen un nuevo e importante reto para los investigadores teóricos que deben desarrollar nuevas técnicas y modelos para entender los comportamientos de estos materiales y su respuesta a estímulos externos. Los estudios de propiedades magnéticas y del transporte en diferentes nanoestructuras ayudan a diseñar otras nuevas que se adapten a nuestras necesidades de interés en aplicaciones electrónicas. Las líneas generales, que engloban la mayoría de los trabajos de teoría, gozan de muy buena salud y son comunes a los principales grupos teóricos europeos y americanos: Tanto el estudio de propiedades electrónicas de materiales como la interacción de radiación electromagnética con la materia tienen gran vigencia y son de gran utilidad en los institutos de materiales. Los métodos de simulación de materiales y procesos son importantes desde numerosos puntos de vista así como los métodos de mecánica estadística que permiten estudiar gran variedad de sistemas y materiales. Estas cuatro grandes líneas son suficientemente amplias como para seguir vigentes en los próximos cuatro años, evolucionando de acuerdo con el avance de las técnicas experimentales de caracterización y la síntesis de nuevos materiales que siempre requerirán modelos teóricos que expliquen sus resultados. Estas líneas deben potenciarse en aquellos institutos en que sean minoritarias y mantenerse en los otros con un crecimiento proporcional al general. La financiación de los grupos de teoría se obtiene en general del PN del MEC, de las Comunidades Autónomas y de acciones integradas. Se ha obtenido financiación europea en menor proporción de lo que sería deseable por lo que habría que realizar un esfuerzo para ser más competitivos y alcanzar un mayor retorno. En este punto deben implicarse tanto la institución proporcionando mayor apoyo administrativo, de gestión y logístico, como los investigadores buscando colaboradores para sus proyectos. Capacidades de investigación: Los departamentos de teoría, exceptuando el del ICMM, son en general pequeños, pero su capacidad de investigación es importante y algunos están creciendo de forma notable. Las publicaciones tienen alto factor de impacto y reciben bastantes citas. En general los teóricos del Área están bien insertados en la comunidad internacional. Como los departamentos de teoría suelen suponer un gasto muy bajo para los institutos ya que su actividad no requiere grandes instalaciones, la relación producción/gasto suele ser muy favorable. Calidad relativa: La calidad del trabajo realizado por los teóricos es en general muy buena y se puede considerar que ha alcanzado un visibilidad más que razonable en el ámbito internacional y algunos investigadores se encuentran en la vanguardia internacional. Tendencia competitiva: En los últimos años el trabajo de los departamentos teóricos ha crecido en cantidad y calidad y es de suponer que continúe esta tendencia en los próximos años ya que se van definiendo y consolidando 82 grupos lo que potencia su capacidad. De todas formas se necesitaría trabajo de coordinación para obtener un mayor rendimiento del esfuerzo realizado. Relevancia: El trabajo teórico del Área de CyT de Materiales del CSIC se puede clasificar como muy relevante a escala nacional y en algunos temas también a escala internacional. Prueba de ello son las estancias en nuestros departamentos de científicos pertenecientes a instituciones prestigiosas de otros países. Propuesta de actuación: En general las líneas existentes son a potenciar ya que los problemas que estudian están en constante renovación. Se podría echar en falta una mayor presencia en Nanociencia y en Biomateriales. Tabla 4.1.13. Centro o Instituto Valoración Global Capacidad Propiedades electrónicas ICMM 5 5 ICMAB 4 5 UFM 4 5 Calidad Tendencia competitiva 5 5 5 = + + Observaciones Poco personal CSIC Interacción de radiación electromagnética con la materia ICMM 4 5 5 = ICMA 4 5 5 = UFM 4 5 5 Perdida personal Métodos de simulación ICMM 4 5 5 ICMAB 5 5 5 UFM 4 5 5 Métodos de mecánica estadística ICMM 4 5 5 ICMAB 3 4 4 ICMA 3 3 4 Propuesta de actuación Mantener Mantener Mantener Mantener Mantener 30%man/ 70%des + + + Mantener Mantener Mantener = = = Mantener Mantener Mantener 83 Tamaño subcríico Grandes instalaciones para la Materia Condensada (sincrotrón y neutrones) Es obvio que la actividad de esta línea a menudo aparece en los PE de los institutos inmersa en líneas de investigación en materiales funcionales, superficies y nanoestructuras, por tanto no se puede hacer una correlación directa entre esta línea y las identificadas en los PE de los institutos. No obstante y de manera aproximada las líneas de investigación principales que soportan esta actividad son: ICMM Nanosistemas (nanopartículas, nanohilos y heteroestructuras) para aplicaciones magnéticas y spintrónica. Crecimiento de sistemas de baja dimensionalidad y caracterización mediante espectroscopias electrónicas, técnicas de difracción, microscopías atómicas y simulación ICMAB Functional supramolecular and molecular materials, Molecularelectronics. Molecular magnetism. Processing, growth and characterization of thin films and multilayers and oxide nanostructures with functional properties Preparation through solution chemistry and characterization of nanostructured epitaxial superconducting tapes and hybrid materials ICMA Caracterización de Materiales mediante técnicas de Radiación de Sincrotrón Propiedades de materiales avanzados: Síntesis y caracterización ICMS Physics and chemistry of surfaces and interfaces. Characterization of catalysts and other nano and micro-structured materials UFM Estudio de la estructura y dinamica de materiales polimericos mediante tecnicas de dispersion de neutrones y de simulacion atomistica. Estudio de ensamblados moleculares, nanoestructuras y sistemas de baja dimensionalidad mediante tecnicas de sincrotron (fotoemision angular de alta resolucion y NEXAFS). IETcc Cementos Capacidad. La comunidad española de usuarios de técnicas de neutrones (TN) o radiación de sincrotrón (RS) es muy pequeña cuando se la compara con la de países de nuestro entorno como Francia, Alemania o Reino Unido. Una medida de su tamaño es el número de investigadores integrados en la asociación española de usuarios de TN (SETN) o de RS (AUSE), que actualmente son unos 119 y 420 respectivamente. El número de socios de asociaciones similares de los países antes mencionados es del orden de miles. Por otra parte, el perfil del investigador medio español involucrado en TN es el de un usuario más o menos experto de las técnicas ya existentes en las distintas instalaciones internacionales y muy poco interesado en desarrollos instrumentales. Probablemente, la causa fundamental de esta situación sea la ausencia es España de fuentes de neutrones propias como las existentes en los países mencionados. La situación es algo distinta en la comunidad de sincrotrón gracias al desarrollo de las líneas SPLINE en ESRF-Grenoble y en LURE-Orsay y actualmente ANTARES en SOLEIL-Orsay, de manera que existe una masa crítica capaz de abordar el proyecto del sincrotrón ALBA. Dentro del Área existen grupos bien consolidados en los institutos con perfil más básico y nucleandose en los institutos con perfil más tecnológico. Aunque de manera muy aproximada la siguiente tabla muestra el tamaño de las comunidades por institutos. En conjunto al menos 40 investigadores del Área (aprox 10 % de la plantilla de investigadores) participan en estas actividades. ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV ICTP CENIM IETcc Neutrones 7 5 6 1 4 1 84 Sincrotrón 10 4 5 7 2 1 1 1 2 Grosso modo a nivel mundial el peso relativo de actividades de RS es mayor que el de TN y ambos tienen un crecimiento parecido. Este panorama cambia a nivel del Área de CyT de Materiales, ya que el volumen de publicaciones es similar en ambos casos aún cuando la comunidad en TN es algo menor. En ambos casos dentro del Área se observan tasas de crecimiento de la actividad superiores a las observadas a nivel mundial. Aproximadamente el 70% de la actividad española en TN del CSIC está centrada en el Área de CyT de Materiales y además supone aproximadamente el 35% del total de la actividad nacional. 5000 4000 3000 DOCUMENTOS 2000 1000 NEUTRONES MUNDO x2 NEUTRONES AREA x5 SINCROTRON MUNDO x2 SINCROTRON AREA x3 80 60 40 20 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 AÑOS Figura 4.1.5 Evolución de los documentos científicos de la línea en los últimos 15 años. Tabla 4.0.20. Documentos científicos en el período 2000-2004. Area 6 CSIC España % Area Francia 3 vs España Neutrones1 234 326 669 35 3687 Sincrotrón2 179 313 620 29 2797 Alemania Italia Inglaterra Mundo 3248 3100 1002 1355 2160 1576 16.649 19.175 Neutrones= (Neutron) AND (diffraction OR scattering). Sincrotrón= synchrotron OR ARPES OR ARUPS OR XMCD OR XMLD OR XMRS OR XSW OR XAS OR EXAFS OR XANES OR SEXAFS OR XL XRS OR XRMS OR XAS OR GIXAS OR PES 3 Área CSIC definida como: ((Spain) AND (CSIC)) AND ((UFM) OR (Unidad Fis Mat) OR (ICTP) OR (Eduardo Torroja) OR (IETcc) OR (Inst Ceram & Vidrio) OR (CENIM) OR ((Inst Ciencia) AND (Madrid OR Barcelona OR Aragon OR Sevilla))) 1 2 En resumen las comunidades científicas del Área localizadas en las instalaciones internacionales bien como contactos locales o como usuarios avanzados dan acceso al conjunto de la comunidad científica del Área a instalaciones de primer nivel. El volumen de actividad se corresponde con el tamaño de las comunidades a nivel nacional y habida cuenta de los recursos humanos del CSIC, de las Universidades y otros centros de investigación, la actividad es proporcionalmente mayor en el CSIC. Calidad relativa A pesar del pequeño tamaño de la comunidad científica la calidad de la investigación que se realiza en en el Área de CyT de Materiales basada en TN y RS es de calidad comparable a la de otros países Europeos con más tradición en este campo. Como medida basta decir que las memorias anuales del Instituto Laue-Langevin ILL – el mayor centro de neutrones en este momento a escala internacional – prácticamente siempre incluyen algún “highlight” de grupos españoles y muy a menudo éstos pertenecen al Área. Igualmente, en las publicaciones temáticas sobre “highlights” del ILL en áreas particulares, como en la recientemente publicada sobre neutrones y materia condensada blanda (“soft matter”). Cuatro revistas de alto impacto y reconocida reputación científica, Physical Review Letters, Physical Review B, Chemistry of Materials y Macromolecules recogen más del 35% de los documentos científicos del Área sobre estudios con TN y 20% en el caso de RS. Relevancia. La participación del CSIC y del Área en particular en estas pequeñas comunidades es muy alta. Aproximadamente el 40% de los usuarios de TN españoles pertenecen a centros del CSIC integrados en el Área de CyT de Materiales 85 y el 20% en RS. Sin embargo, la actividad se centra en pocos temas y sólo en algunos institutos. Tal como ya se ha mencionado en el apartado de líneas de investigación del Área, la actividad en TN que se lleva a cabo en el Área de CyT de Materiales del CSIC se focaliza en prácticamente dos temas: (i) materiales magnéticos; (ii) materiales poliméricos. En el caso de los materiales magnéticos, estas actividades se llevan a cabo básicamente en tres centros: ICMA, ICMM, ICMAB. Por otra parte, se da la paradoja de que las actividades en el campo de los materiales poliméricos, la mayor actividad con técnicas de neutrones la realizan investigadores de la UFM y no del ICTP. La actividad de RS está más diversificada tanto por técnicas utilizadas como por institutos. Tendencia competitiva. En buena medida las técnicas de sincrotrón y radiación de sincrotrón se conciben como espectroscopias de materiales, en consecuencia su crecimiento debe ser en principio paralelo al del resto de la comunidad científica. Sin embargo en los próximos años el panorama nacional va a cambiar lo que supone que previsiblemente haya un crecimiento discontinuo en el uso de estas técnicas y en el tamaño de sus comunidades científicas. Por un lado la construcción del sincrotrón ALBA, aunque no directamente gestionada por el CSIC, supondrá a medio plazo un aumento de la actividad en la comunidad nacional y más en particular en el ICMAB y en el ICMA por su proximidad y tradición. La puesta en marcha del sincrotrón es posterior al período contemplado por este PE, no obstante el diseño y desarrollo de las diferentes líneas centrará la actividad durante estos próximos años. Menos seguro, pero también previsible, es la instalación de una fuente de espalación de neutrones a nivel nacional. Propuesta de actuación. Teniendo en cuenta esta situación, las acciones a realizar en el Área de CyT de Materiales del CSIC en relación con esta línea pueden resumirse en los siguientes puntos: - Mantener y potenciar la actividad que ya se realiza en materiales magnéticos con TN en el ICMA, ICMM, ICMAB. - Mantener y potenciar la actividad que ya se realiza con TN en materiales poliméricos en la UFM. En particular en relación a materiales blandos (“soft”) donde los neutrones combinados con técnicas de deuteración selectiva han demostrado ser una herramienta imprescindible en la caracterización estructural y dinámica de materiales complejos. Conviene resaltar que en este campo existe una bolsa de potenciales usuarios muy grande en el ICTP. - Mantener y potenciar las relaciones con las líneas de RS participadas por España en instalaciones internacionales. - Extender el uso de estas técnicas al resto de institutos del Área de CyT de Materiales. - Potenciar la participación de los grupos de los distintos centros del Área de CyT de Materiales en el desarrollo de instrumentación específica para técnicas de neutrones y en el control del uso de instrumentos. Cabe resaltar en este campo la actividad que se viene desarrollando por miembros del ICMA en relación con la explotación de dos instrumentos CRG del ILL con participación española: D1B y D15. - Potenciar la participación del Área de CyT de Materiales en el desarrollo de ALBA y en futuras iniciativas a escala nacional para la construcción de nuevas fuentes de neutrones. - Dotación de recursos humanos y proyectos específicos a estos fines. Tabla 4.1.14 Centro o Instituto Valoración Global Capacidad Calidad Tendencia competitiva Técnicas de radiación de sincrotrón ICMM 5 5 5 ICMAB 4 5 4 ICMA 5 5 5 ICMS 4 3 4 UFM 3 4 4 ICV 2 2 3 ICTP 2 2 3 CENIM 2 2 3 IETcc 3 3 4 Técnicas neutrónicas ICMM 5 4 5 ICMAB 4 4 4 ICMA 4 5 5 ICMS 3 3 4 Observaciones Propuesta de actuación = + = + = = + = = Gestión lineas Usuarios expertos Gestión lineas Usuarios expertos Usuarios expertos En formacion Incipiente Poca actividad Usuarios expertos Mantener y Potenciar = = = = Usuarios expertos Usuarios expertos Gestión línea UFM 5 5 5 + IETcc 3 3 4 = 86 Mantener y Potenciar Mantener y Potenciar Mantener y Potenciar Mantener Mantener Potenciar Mantener Mantener y Potenciar Mantener y Potenciar Mantener y Potenciar Mantener y Potenciar Mantener Usuarios expertos Temática diferencial Usuario experto Mantener y Potenciar Mantener y Potenciar Materiales y técnicas para la conservación y restauración del Patrimonio arquitectónico y artístico La actividad de esta línea de investigación del Área de CyT de Materiales está recogida en las siguientes líneas de los PE de los institutos. ICMS. Diagnostico en relación al patrimonio cultural y artístico. ICV. Materiales para la Restauración del Patrimonio Artístico. Recubrimientos protectores. Grisallas para Vidrieras Arqueometría cerámica y vítrea. CENIM. Degradación y conservación del patrimonio histórico y cultural IETcc. Patrimonio arquitectónico. Procesos patológicos y su diagnóstico. Evaluación de tratamientos de restauración. Influencia de las variaciones cromáticas en la restauración de fachadas. La tabla 4.0.21 resume los temas de trabajo sobre Patrimonio y sus actores Actividad en Patrimonio Inst. Nº Invest. Arquitectónico IETcc 8 Vitreo y cerámico Materiales vitro-cerámicos IETcc 2 Arqueometría cerámica y vidriera ICV 4 Conservación Patrimonio Vidriero CENIM 2 Artístico ICMS 8 Capacidades de investigación Con la excepción del grupo del CENIM dedicado al Patrimonio Vidriero, la actividad sobre Patrimonio es residual a la actividad científica de los grupos involucrados. Aproximadamente el total de investigadores de plantilla dedicados a esta actividad es 23, pero debido a la dedicación parcial, el potencial de recursos humanos es aproximadamente una cuarta parte de la cifra anterior. Las capacidades del Área de CyT de Materiales en esta línea de trabajo son enormes en aspectos tales como la determinación de la composición y estructura de los materiales y en el diagnostico de los daños o modificaciones sufridas por el Patrimonio, en menor medida es competitivo en la búsqueda o propuesta de soluciones al daño y/o prevención y es prácticamente nula en temas tales como datación, clasificación y catalogación histórica. No existen en el Área especialistas en este último aspecto, pero esta deficiencia se suple parcialmente mediante la colaboración con otras äreas del CSIC a través de la Red de Patrimonio Histórico y Cultural del CSIC. Calidad Relativa Con la excepción del estudio de vidrios para Patrimonio que posee tradición en el ICV, la actividad de esta línea es relativamente nueva en el Área y el volumen global de actividades es pequeño, por ello el análisis de calidad es incierto dado que no hay información o datos suficientemente objetivos. En general esta actividad produce pocos documentos científicos y los posibles informes de las actuaciones no son públicos. Con todo parece obvio que la actividad es aún muy limitada y no hay presencia significativa en grandes operaciones de restauración y o prevención Tendencia competitiva. La actividad del Área en esta línea de investigación ha sido estimulada en cierta medida por las actividades de la Red de Patrimonio Histórico y Cultural del CSIC. Dentro del Área cabría distinguir dos situaciones diferentes, por un lado el IETcc y en menor medida el CENIM parecen apostar fuertemente por el desarrollo de actividades en los próximos años, por otro en los institutos con investigación más básica ICMS y ICV, se trata de consolidar las actividades que ahora mismo se desarrollan planteándose actuaciones específicas de mantenimiento para ello. Hay que señalar que en el ámbito de la Conservación de Patrimonio Artístico existen grandes competidores a nivel nacional e Internacional. Particularmente en el ámbito de los Materiales recientemente el Centro de Microanálisis de la UAM creado en 2001 ha desarrollado una línea específica en el análisis de materiales históricos y artísticos en directa competencia con la actividad del CSIC y del Área 6. Relevancia La actividad sobre vidrios y cerámica juega un papel adecuado como soporte científico a través de su cooperación con la Fundación del Vidrio de Segovia y con algunos otros centros dependientes de Patrimonio Nacional. Igualmente la actividad sobre determinación de composición de pinturas y pigmentos son adecuados como soporte 87 científico en el ámbito de la restauración a través de la cooperación con el arzobispado de Sevilla. La actuación sobre patrimonio arquitectónico da soporte a los trabajos de investigación para obras amparadas por el 1% cultural, como es el caso reciente de la Catedral de la Laguna o del reciente Convenio firmado con Patrimonio Nacional para labores similares (Monasterio de Yuste, Palacio del Rey Don Pedro del Alcázar de Sevilla etc). Propuesta de actuación. A pesar de que la actividad actualmente no es grande, su demanda y repercusión social justifican el mantenimiento de esta línea de investigación. La actividad debe mantenerse como una prolongación de la actividad normal de los grupos y basarse en proyectos de actuación específicos que aprovechen el equipamiento científico disponible y que sean autofinanciables en términos de costes de personal y fungibles. No se contemplan inversiones específicas en infraestructuras. La formación básica del personal del Área 6 dedicado a estas actividades debe ser de carácter fisico-químico o arquitectónico. La catalogación histórico artística se realizará mediante colaboración con personal de otras Áreas del CSIC. Dado el nivel de actividad previsible, no se considera adecuado la formación de grupos mixtos dentro del Área 6. Tabla 4.1.15 Centro/ ValoInstituto ración Patrimonio cerámico y vitreo ICV 3 CENIM 4 Patrimonio Artístico ICMS 4 Patrimonio Arquitectónico CENIM 3 IETcc 3 Tendencia competitiva Capacidad Calidad 5 4 4 4 = + 5 4 + Mantener 4 5 3 3 + + Mantener Mantener 88 Relevancia Observaciones Propuesta de actuación Perdida de personal Mantener Mantener Apoyo tecnológico, acreditación y certificación. La importancia de las actividades de Apoyo Tecnológico dentro del Área de C y T de Materiales queda patente, no sólo por la elevada cuantía de ingresos que ello supone (siendo la primera dentro del CSIC), sino también por la relevancia y naturaleza de las empresas y entidades que solicitan dicha cooperación. Este apoyo tecnológico dentro del Área se enmarca en una doble vía, por un lado siendo los centros receptores de las solicitudes de los correspondientes sectores industriales (tanto nacionales como internacionales) para contribuir a resolver sus problemas científicos y tecnológicos, y por otra mediante la generación de conocimientos y tecnología y su transferencia a dichos sectores para incrementar su desarrollo y competitividad. Las actividades de Acreditación y Certificación también tienen su campo de actuación dentro del Área. La mayor parte de estas actividades son el resultado de una investigación aplicada sobre desarrollos novedosos, realizada en colaboración tanto con otros centros del CSIC, como con Universidades y centros tecnológicos así como con industrias nacionales y europeas. Resulta evidente constatar por la experiencia europea, que esta última actividad no es posible sin el apoyo de los estados y sus administraciones. Estas actividades (realizadas algunas por imperativo legal) más otras de certificación de materiales y productos pueden resultar muy útiles para los Institutos, en tanto en cuanto brindan la posibilidad de ampliar el conocimiento del sector y su problemática, lo que en muchas ocasiones permite orientar mejor las actividades de investigación. Capacidades En algunos de los institutos del Área, las actividades de apoyo tecnológico al sector, la acreditación y la certificación de materiales, sistemas y productos son muy relevantes tanto por el trabajo realizado como por los ingresos que genera. Por ejemplo, el IETcc como lo demuestran los elevados ingresos obtenidos entre 2000-2004 (19M€, por contratos con empresas y el sector público). En el último año (2004) el CENIM firmó 50 contratos con la industria por un valor de 500.000 €. Las capacidades científico-técnicas de los investigadores y de los equipamientos disponibles en los Institutos para dar respuesta a las necesidades de los distintos sectores productivos son muy altas. Esto hace que en determinados institutos (IETcc, CENIM,…) el apoyo tecnológico sea una de las actividades más consolidadas en el Centro, siendo además, institutos de referencia para la industria. Calidad relativa Puede afirmarse, sin lugar a dudas, que la calidad relativa de los trabajos de apoyo tecnológico realizados es alta, como lo demuestra que las principales empresas nacionales y multinacionales han tenido o tienen contratos de investigación con los distintos institutos del Área. Entre estas empresas destacan las ya referenciadas en el apartado anterior. Por otra parte, debemos añadir que la valoración de la calidad científica de las investigaciones realizadas dentro de muchos Contratos de I+D es difícil de medir en términos de publicaciones o presentaciones en congresos. La razón es obvia: la investigación contratada está sujeta a las cláusulas de confidencialidad que impiden, en la mayoría de los casos, la publicación de los resultados. Tendencia Competitiva El objetivo principal de los institutos del Área debería ser el de convertirse en centro de referencia en el ámbito de la investigación tecnológica de materiales en los distintos niveles de actuación (nacional, europeo e iberoamericano). Sólo si los institutos consiguen posicionarse en una situación destacada frente a Universidades y Centros Tecnológicos, podrán seguir manteniendo una actividad de apoyo tecnológico que pase del mero informe técnico a la transferencia real de investigación. La creación y consolidación de las llamadas “Plataformas Tecnológicas” (de la Construcción, del Acero,…) auguran un medio propicio para una colaboración efectiva entre el Sector y los grupos de investigación. Se espera, pues, que en los próximos años, siga siendo ese referente; siempre y cuando se doten de medios materiales y humanos para abordar estas y otras actividades de investigación. Relevancia Resulta evidente que existen otros centros públicos y privados en España y Europa que realizan actividades de apoyo tecnológico y certificación similar a las que viene realizando los institutos del Área. Con algunos de estos centros se colabora en estas actividades. Los principales competidores son los Centros Tecnológicos y los de las CCAA, y al igual que se decía, en el citado Análisis Integrado, la pertenencia al CSIC aporta una visión de investigación más básica y diferente a la de esos centros tecnológicos. 89 Propuesta de actuación Se pretende mantener y potenciar el Apoyo Tecnológico potenciando los contratos de I+D tanto con empresas nacionales como multinacionales, en los que se aborden estudios que supongan nuevos desarrollos de materiales para mejorar la calidad de vida y la sostenibilidad. En esta actividades se desea la implicación de todos los investigadores. Por otra parte, tanto en España como en Europa se está fomentando la implementación de Sistemas de Gestión de la calidad en todo tipo de organizaciones públicas y privadas para conseguir la Certificación o la Acreditación de sus actividades. Esta situación plantea un nuevo reto a los ICentros e Institutos del Área, que en un plazo corto de tiempo se verán obligados a implementar sistemas de calidad en sus laboratorios por exigencias de la propia industria. Estas labores no deben ir en ningún caso en detrimento de la actividad investigadora. Ahora bien, este es un proceso costoso en tiempo y dinero, por lo que será necesario que se medite bien la necesidad o no de su implantación. Vemos un ejemplo del CENIM que es aplicable al resto de Institutos del Área. En la actualidad existe una veintena de organizaciones acreditadas por ENAC para la realización de ensayos sobre materiales metálicos. Estas organizaciones compiten directamente con el CENIM llevándose, en la mayoría de los casos, los clientes que solicitaban hace años sus ensayos a este Centro del CSIC. Este tipo de trabajos supone una media de unos 18.000 €/año. Esta cantidad –no elevada- supone el pago de los gastos que genera la propia acreditación y un flujo de dinero constante para el laboratorio. Por otra parte, esas mismas empresas traen otros contratos no directamente relacionados con la actividad acreditada. Por este motivo el CENIM ha valorado que no debe quedarse atrás y debe apostar por establecer una política de Calidad firme y sólida y acreditar sus laboratorios para asegurar que emiten resultados competitivos con los de otras entidades. 90 Análisis conjunto de las líneas de Investigación. Para realizar un análisis comparativo de la actividad del Área de CyT de Materiales del CSIC debe tenerse en cuenta el tamaño de la comunidad científica en relación al de otros actores nacionales e internacionales. Esta no es una tarea fácil ni exacta debido a que los investigadores a menudo tienen diversas actividades científicas y en algunos casos docentes o tecnológicas. Partiendo de la hipótesis de que el tamaño de los equipos de investigación está en cierta manera regulado por las agencias nacionales financiadoras, problablemente una buena medida del tamaño efectivo de las comunidades en CyT de Materiales a nivel nacional (pertenecientes al sector universitario, al CSIC y a Centros Tecnológicos) sea el número de proyectos del MEC aprobados para cada una de estas instituciones. Tomando como base los resultados de las convocatorias 2004 y 2005 del PN de Materiales del MEC la tabla siguiente mostraría de manera relativa el tamaño de las comunidades. Universidades vs España 65% CSIC vs España 25% Centros Tecnológicos vs España 10% La estimación de las comunidades científicas a nivel internacional es más difícil de obtener. Una aproximación aceptable puede obtenerse a partir de las contribuciones en congresos de materiales recientes de ámbito europeo y que no hayan tenido lugar en España (preferentemente con sede fija) para no desvirtuar las cifras por la localización. Esta aproximación parte de la hipótesis de que el número de comunicaciones dentro de un congreso a menudo está limitado y por consiguiente no es líneal con la productivdad científica de los grupos. Un mejor parámetro es el número de asistentes a congresos o pertenecientes a sociedades científicas de materiales. Aunque el acceso a esta información no es fácil, se puede conseguir una cierta aproximación a partir de los socios a la European Material Research Society del año 2002. Electroceramics IX, 2004 -Francia European Material Conference Spring Meeting 2003 - Estrasbourgo Socios ERMR 2002 España 35 Francia 180* Alemania 37 Italia 21 UK 27 83 239 219 246 93 63 327 301 153 90 Aunque estos datos puede que no sean totalmente representativos y que este análisis requiera un estudio en mayor profundidad, como una primera aproximación podría decirse que las comunidades en CyT de Materiales en Francia y Alemania son al menos del doble de tamaño que la española, mientras que la italiana o inglesa (se ha tomado la fracción Inglaterra vs Reino Unido) son de tamaño comparable. Adicionalmente conviene señalar la práctica ausencia de empresas españolas como sponsors en congresos internacionales. Considerando estas cifras y los resultados de los análisis integrados individualizados de cada linea presentados con anterioridad debe concluirse que la contribución en términos de publicaciones científicas de la comunidad de investigadores en CyT de Materiales es equiparable a la de los países europeos más avanzados, como Francia y Alemania y a menudo superior a la de otros con más tradición científica, tales como Inglaterra e Italia. Esto es particularmente cierto cuando se consideran los aspectos más básicos, si bien esta conclusión no es extrapolable a aspectos más aplicados que requerirían otro tipo de análisis (búsqueda en bases de patentes, proyectos financiados por empresas , etc). La presencia de grupos de investigación de CyT de Materiales del CSIC en foros internacionales y particularmente europeos ya es muy significativa, sin embargo aún falta alcanzar una representación mayor en las posiciones científicamente más significativas. Como medida de esta afirmación puede considerarse varios ejemplos. En el conjunto de congresos E-MRS 2000-2003, de un total de 427 responsables de sesión, sólo 15 fueron españoles y de ellos aproximadamente la mitad pertenecían al Área de CyT de Materiales del CSIC. Otro ejemplo significativo es la participación de grupos de españoles y del Área de CyT Materiales del CSIC en las Redes de Excelencia aprobadas en el VI PM de la UE dentro de la prioridad en Nanotecnologías y Materiales Multifuncionales. De un total de 425 socios, España participa con un nivel que es aproximadamente la mitad o más que los países tecnológicamente más avanzados (Francia, Alemania y Reino Unido) y similar al de Italia. El Área de CyT de Materiales del CSIC mantiene a escala nacional una cuota de participación (26%) similar al tamaño de su comunidad (25%), sin embargo ningún grupo español ha liderado ninguna Red de Excelencia aprobada. Es pues en este aspecto donde la visibilidad de la ciencia española en general y del Área de CyT de Materiales del CSIC en particular debe mejorarse significativamente. Los/las investigadores del Área y las autoridades del CSIC deben reflexionar la manera de romper este techo de cristal y diseñar acciones específicas. 91 Socios y Coordinadores en Redes de Excelencia de la Prioridad Nanotecnología y Materiales Multifuncionales del VI PM de la UE. Area 6 CSIC España % Area Francia Alemania Italia Reino Total 3 vs Unido España Socios 8 10 31* 26 50 77 34 55 425 Coordinadores 0 0 0 6 2 3 3 22 *Universidad 13, CSIC 10, Centros Tecnológicos 8. La comparación a nivel internacional es aún más complicada debido a la mayor dificultad de recabar datos fiables. La actividad del Nacional Institute of Materials Science NIMS de Japón (http://www.nims.go.jp/eng/) es un buen ejemplo comparativo, dado que su tamaño es similar al total del área de CyT de Materiales del CSIC (402 cientificos de plantilla en NIMS frente a 383 en el Area 6 del CSIC) y por otra parte dado que el NIMS proviene de la fusion de centros de metales y cerámica, su área de conocimiento es muy similar a la del Área 6 del CSIC. Fruto de esta situación las líneas de investigación son parecidas en ambas institutciones si bien el NIMS ha focalizado la actividad más en aspectos nanotecnológicos. Lo primero que llama la atención es que el presupuesto total del NIMS al año 2004 (135 M€) duplica el del Área CSIC (66 M€) siendo los costes de personal (NIMS 42 M€ vs Área 6 CSIC 38,5 M€) básicamente similares. Resulta obvio que las facilidades de investigación del NIMS son muy superiores a las del Área de CyT de Materiales del CSIC. A pesar de esta mayor capacidad en equipamientos y gastos corrientes, la producción científica del NIMS en términos de documentos es similar a la del Área de CyT de Materiales del CSIC, unos 1000 documentos/año en ambos casos, y el impacto medio de las revistas donde se publica es en ambos casos próximo a 2. Cabría concluir de este análisis que el Área de CyT de Materiales del CSIC compite muy adecuadamente a nivel internacional al menos en los aspectos científicos más básicos. 92 Tabla 4.1.0. Posición competitiva de las líneas de investigación del Área 6. Línea de Investigación Materiales magnéticos, superconductores y electroactivos. Materiales fotónicos y propiedades ópticas de materiales. Materiales moleculares y supramoleculares funcionales Materiales híbridos o compuestos obtenidos mediante micro- y nano-estructuración. Valoración Capacidad global Calidad Tendencia competitiva 5 4 4 = 4 3 4 + 5 4 5 + 4 3 4 + Láminas delgadas funcionales, recubrimientos, superficies y su nanoestructuración. 5 4 5 + Nuevos Métodos de Procesado de Materiales. 4 3 4 = Biomateriales. Aplicaciones biológicas y biomédicas 4 3 4 + 3 3 4 + Relevancia Observaciones Buena masa crítica en recursos humanos. Fuerte presencia europea Destacan aspectos teóricos. Faltan aspectos aplicados Liderazgo europeo en magnetismo Aumentar la multidisciplinaridad de los grupos. Oportunidades de desarrollos industriales Las temáticas que se desarrollan tienen gran proyección internacional pero se deberían implementar nuevas temáticas. Numerosos proyectos del VI PM UE Necesario para el desarrollo de nuevos materiales Demanda social. Actividad multidisciplinaria. Colaborar con otros actores. Propuesta de actuación Mantener aspectos básicos. Potenciar aplicados. Potenciar Mantener Potenciar Mantener Potenciar Potenciar Materiales y dispositivos para la energía y la mejora del medio ambiente Polímeros y materiales compuestos con base polimérica Nuevos materiales metálicos. Materiales cerámicos y vidrios de interés tecnológico. 5 4 4 = Proyección a sectores industriales Mantener 4 4 4 4 4 4 = + Proyección a sectores industriales Presencia de tejido empresarial nacional Materiales y estructuras para la construcción. 3 4 3 = Proyección a sector industrial de la construcción Desequilibrio interno entre investigación y servicios Teoría de la Materia Condensada, simulación de materiales y procesos. 4 5 5 = Liderazgo internacional en simulación y teoría de materia condensada. Mantener Potenciar Potenciar investigación. Mantener transferencia tecnológica. Limitar servicios externos. Mantener potenciando cooperaciones experimentales 4 4 4 = Centros no CSIC. Participación activa en gestión de iniciativas internacionales. 3 5 3 + Demanda social. Interacción con otras Áreas CSIC Mantener = Falta apoyo administrativo. Detrimento a la actividad investigadora Mantener Grandes instalaciones para la Materia Condensada (sincrotrón, neutrones). Materiales y técnicas para la conservación y restauración del Patrimonio arquitectónico y artístico Apoyo tecnológico, acreditación y certificación. 3 3 4 93 Actividad multidisciplinar aún con poco desarrollada. Potenciar Mantener 4.2. MISIÓN Y VISIÓN DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA Esta sección constituye el núcleo central del Plan Estratégico del Área. En ella deben definirse con claridad y precisión algunos elementos contextuales para el desarrollo de la estrategia de investigación. 4.2.1. Misión El Área procederá a definir la misión y el propósito de sus actividades de investigación. Se trata en este apartado de resumir cuál es el propósito investigador y de definir cuál o cuáles son los resultados principales que se pretenden obtener. • • • • • • Aumentar el conocimiento científico en Materiales y en las nuevas tendencias en investigación en esta Área. Apoyo al tejido productivo/transferencia tecnológica. Nuevos desarrollos y usos de materiales/procesos/dispositivos en campos emergentes. Referencia de Administraciones públicas (por ejem. Patrimonio histórico, Código Técnico de la Edificación, etc??). Formación de personal investigador y técnico de calidad tanto para dentro de la Institución, como para dotar a la Industria. Hacer llegar la Ciencia de Materiales y sus aplicaciones a la sociedad. 4.2.2. Visión El Área debe también construir una visión que le proyecte en el futuro de acuerdo con la misión o el propósito de la misma. Deberá identificar qué nivel y situación pretende alcanzar en el marco nacional e internacional. La visión del futuro del Area de CyT de Materiales del CSIC se centra en aumentar su excelencia para convertir a sus Insts. en centros de referencia a escala nacional y, sobre todo internacional. En concreto, se aspira a que el Area sea: • • • • Referencia Nacional en CyT de Materiales. Este carácter de referencia se debe alcanzar tanto dentro de los ámbitos de los Insts. puramente científicos como en relación con el tejido productivo, primero nacional y, posteriormente europeo. Referencia Europea de calidad científica en CyT de Materiales. Referencia internacional en CyT de Materiales para otros ámbInsts. geográficos (Iberoamérica, etc.) Área de referencia europea para jóvenes investigadores en CyT de Materiales. 4.3. LA ESTRATEGIA DE INVESTIGACIÓN En esta sección se pretende avanzar en la concreción de la estrategia de investigación, a partir del análisis DAFO. 4.3.1. Objetivos generales El Área de CyT de Materiales del CSIC pretende ser el referente y el catalizador a escala nacional en el campo de los materiales. Así mismo el Área también pretende aumentar su presencia internacional y su peso específico en la investigación Europea en el campo. En líneas generales puede decirse que la actividad que se realiza en el Área en las distintas líneas detalladas en el apartado 1.3 es de gran calidad, aunque un mejor aprovechamiento de todas las 94 capacidades existentes exigiría una mejor organización de los recursos disponibles y una mayor integración de las actividades realizadas por los distintos grupos en Áreas relacionadas. Por otra parte, se han identificado varios ámbInsts. generales de investigación con gran proyección futura en el campo y en las que el Área de CyT de Materiales del CSIC debería posicionarse, en particular: Nanociencia y nanotecnología Computación y simulación multi-escala de materiales y procesos Síntesis y preparación de materiales avanzados. Caracterización avanzada de materiales mediante nuevas fuentes sincrotrón y de neutrones y desarrollo de instrumentación avanzada para las mismas Estas líneas se han identificado no sólo debido a su gran importancia estratégica en el campo de materiales, sino también por el potencial de desarrollo ya existente – aunque disperso y no bien estructurado – en los distintos centros del Área. Para mejorar la capacidad y competitividad del Área de CyT de Materiales del CSIC en general y en particular en los ámbitos emergentes identificados, se plantean los siguientes objetivos de carácter general: • • • • • • Integración de las actividades de los distintos Institutos promoviendo la colaboración en Áreas específicas. Identificación más clara de los perfiles distintivos de los distintos Institutos Promover la interdisciplinariedad del Área de CyT de Materiales (fuerte coexistencia de Física y Química en el Área). Extensión de las colaboraciones a nuevas Áreas del CSIC, p.ej. Biología, biomedecina, tecnologías físicas e ingenierías. Contribuir a integrar los conocimientos para crear nuevos materiales funcionales y multifuncionales con elevado valor añadido y prestaciones mejoradas o nuevas utilidades. Hacer énfasis en el desarrollo de metodologías de control inteligente de materiales con funcionalidades y prestaciones mejoradas para aumentar la competitividad industrial: síntesis de materiales, procesado, control de la nanoestructura, caracterización avanzada, simulación de funcionalidades, integración en dispositivos o sistemas Promover el desarrollo de los aspectos tecnológicos del Área en ámbitos específicos e incrementar la transferencia de tecnología. 4.3.2. Objetivos específicos Se trata de que el Área Científico-Técnica defina las acciones, desde el punto de vista operativo, que deben realizarse para alcanzar los objetivos generales. Entre estas acciones el Área debe considerar: Líneas de investigación sin presencia en el CSIC que deberían desarrollarse en el mismo. Se trata de identificar aquellas líneas de investigación que deberán ponerse en marcha en los próximos años para alcanzar los objetivos generales del Área. Deberán indicarse los Centros o Institutos idóneos para su desarrollo o si por el contrario sería necesario la creación de un nuevo Instituto. Para cada una de ellas deberá presentarse una justificación y en la Tabla adjunta indicarse el plazo para su puesta en marcha (corto, medio, largo), la intensidad de los recursos con los que debe crearse la línea de investigación (baja, media, alta), el Centro o Instituto en el que debe ubicarse. En las observaciones se puede indicar si es necesario plantearse la necesidad de su ubicación en un nuevo Instituto. Los detalles de creación se incluirán en la sección 5.2. 95 Tabla 4.3.2. Nuevas líneas de investigación Línea de investigación Adhesivos Materiales fotovoltaicos Plazo Instrumentación avanzada para caracterización de materiales 2006-2010 Intensidad Centro/Institu Observacio to nes 2006-2010 2006-2010 Justificación nuevas líneas (en construcción) Ver apartados 5.1 y 5.2 Adhesivos. Línea de investigación de relevancia industrial y sin desarrollar en el conjunto del Área. Materiales fotovoltaicos. Prácticamente no existe actividad en el Área en esta temática a pesar de que sí existe sector productivo en el país que se apoya en las contribuciones científicas de otras instituciones. La actividad debería centrarse en aspectos de investigación de nuevos materiales y sólo puntualmente en desarrollos tecnológicos para las empresas. Se aprecian tres áreas de actividad: Células de silicio mono/multicristalinas y de alto rendimiento para concentración, lámina delgada policristalina de nuevos materiales inorgánicos y células orgánicas. Instrumentación avanzada para caracterización de materiales. Esta línea requiere de la participación de ingenieros eléctrónicos y mecánicos. Su ámbito de actuación son las nuevas infraestructuras nacionales en grandes instalaciones (p. ej. Sincrotrón ALBA), la nanotecnología donde aún se prevee margen de nuevas aportaciones a técnicas de barrido y los sistemas fotónicos integrados por sus aplicaciones metrológicas. Centros o Institutos que deberían someterse a un reestructuración interna. No existen Institutos que requieran una reestructuración a fondo, sólo los aspectos puntuales que se recogen a continuación y que se desciben con más detalle en la sección 5.1: IETcc Se propone la creación del nuevo departamento Sistemas constructivos de la edificación, para todos los sistemas y técnicas de cerramientos y acabados, además de los temas relacionados con los procesos patológicos y las técnicas de intervención en el patrimonio arquitectónico, así como los procesos de producción y montaje. Igualmente se propone una nueva denominación para el departamento de Habitabilidad en edificación (actualmente Edificación y habitabilidad) Se propone la división de la actual Unidad de Calidad en las dos siguientes: o Unidad de calidad en la construcción, como responsable del sello CIETAN, del Código Técnico de la Edificación,y coordinadora de otras participaciones en normativa nacional e internacional o Unidad de evaluación técnica de productos innovadores (DIT y DITE) por su relevancia internacional. ICMM Se propone la creación del nuevo departamento de Materiales Fotónicos (ver sección 5.1). ICTP Se propone la creación del nuevo departamento de Biomateriales y una nueva vicedirección (ver sección 5.1) ICV Se propone la creacción de una nueva vicedirección (ver sección 5.1) Centros o Institutos que deberían someterse a una reestructuración que involucra a varios. No hay Centros o Institutos que deberían cerrarse. No hay Otros objetivos específicos No hay 96 4.4. CONDICIONES Y TENDENCIAS EXTERNAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN PROPUESTOS El Área debe analizar las condiciones y tendencias externas con el objetivo de facilitar un contexto en el que juzgar el Plan. Asimismo deberá identificar los entornos intelectuales y sociales que lo condicionan. También deberá definir criterios específicos que permitan a los futuros evaluadores del Área hacer juicios sobre sus propuestas y su actividad. En definitiva se trata de definir los elementos esenciales que sean la medida del éxito de las propuestas del Plan Estratégico (en el quinto capítulo se construyen los indicadores de resultados específicos). 4.4.1. Calidad en la investigación Los resultados basados en indicadores son generalmente el medio tradicional de juzgar la calidad de la investigación. Precisar cuáles son los indicadores que se usan/usarán, además de los tradicionales de publicación en revistas, tales como obtención de recursos competitivos, la relevancia para los usuarios, start-ups, etc. es un elemento esencial en la evaluación de los resultados de la estrategia seguida. La calidad de la investigación se evalúa habitualmente mediante una serie de indicadores bien establecidos como: • Número de artículos publicados • Indice de impacto de las revistas en las que se publican estos artículos • Referencias favorables recibidas en publicaciones donde no participan ninguno de los autores del trabajo citado. • Publicaciones por investigador. Además de estos indicadores clásicos se proponen otros relacionados con los objetivos generales propuestos para el Área en los próximos años: • Evolución de colaboraciones entre grupos de centros distintos para aumentar la masa critica en temáticas determinadas y aumentar la sinergia del Área. • Desarrollo de nuevas técnicas experimentales o su instalación pionera a nivel nacional • Desarrollo de instrumentación avanzada para fuentes de sincrotrón y de neutrones • Transferencia de Tecnología a las empresas del Sector • Creación de empresas de carácter tecnológico • Captación de recursos. 4.4.2. Impacto de la investigación Con independencia de lo complejo que es determinar el impacto de la investigación, además de los indicadores estándar de índice de impacto de las revistas donde se publica, o de las citaciones recibidas, sería necesario construir indicadores sobre los beneficios de las actividades del Área para el CSIC como institución, para la sociedad en su conjunto, para las empresas españolas; etc. El impacto de la investigación se mide habitualmente por indicadores clásicos como: • • • • Nº de citas de los artículos publicados por los científicos del Área Indice de impacto de las revistas en las que se publica Tiempo de vida de las citas Etc. Además de estos indicadores clásicos se proponen otros indicadores como: 97 • • • • • • Invitaciones a congresos y workshops internacionales Participación en comités científicos y de asesoramiento internacionales y nacionales; comités editoriales. Participación en proyectos internacionales, sobretodo del PM de la UE. Premios conseguidos Participación activa en actividades de formación de investigadores y técnicos (Formación de doctores) (Programas de Doctorado, Master, Cursos especializados, nacionales e internacionales, nuevas iniciativas de Programas Master dentro del esquema de Bolonia) Capacidad de atracción de investigadores de países científicamente más desarrollados que España (particularmente USA, Japón y Alemania, Francia, Reino Unido, Holanda e Italia de la UE). • Para evaluar el apoyo al tejido productivo se evaluará el aumento en la generación de patentes, así como en el número de proyectos y de transferencia de tecnología al sector industrial existente, tanto nacional como Europeo. Aumento de la promoción de actividades de colaboración tecnológica con PYMES en sectores industriales muy diversos. • Incidencia de dichas actividades en la resolución de preocupaciones sociales: • Modelo productivo más eficiente y sostenible • Energías renovables y nuevas estrategias contra el cambio climático • Medio Ambiente: sistemas más respetuosos (Química verde), nuevos dispositivos de control de la calidad ambiental • Salud y calidad de vida: • Sistemas de transporte menos contaminantes y más eficientes • Conservación del Patrimonio histórico • Contribución a los sectores económicos industriales emergentes basados en el conocimiento • Nanotecnología • Nuevas tecnologías de la Informática y las Telecomunicaciones • Biotecnología y Biomedecina (creación de nuevas empresas y formación de personal especializado que se integre en la industria) El grado de innovación en la creación o impulso de nuevas empresas 4.4.3. Generación de ingresos Se trata de identificar de modo general las formas de obtener financiación competitiva, de atraer contratos de la industria o de generar resultados de investigación comercializables que se pongan en explotación. Las fuentes tradicionales de financiación de las actividades de investigación en el Área de CyT de Materiales del CSIC son: Programa Nacional de Materiales (% muy elevado de contribución del CSIC) no se puede aumentar el % de proyectos. Se tendrá en cuenta el aumento del coste promedio por proyecto a través de la consecución de proyectos de mayor tamaño. En menor proporción: PN de Física, Química, Construccion y Energía. Proyectos Europeos Se valorara el mantenimiento de la alta participación del Área en proyectos Europeos en el Área de de Nanotecnologías y Materiales y el aumento de la participación en las Áreas próximas en las que los materiales juegan un papel relevante. Contratación empresas Se valorara el aumento significativo del número de contratos relevantes (por ejemplo >12.000€/proyecto o cantidades sustanciales). También el aumento de la internacionalización en la contratación de investigación industrial en el Área. 98 Además de estas fuentes tradicionales de financiación también se tendrán en cuenta otros indicadores como por ejemplo: Aumento del soporte de los investigadores a las empresas PyMES mediante contratos y proyectos conjuntos Nuevas fuentes de financiación a proyectos del Área (Comunidades Autónomas, Fundaciones, etc.) Disminución del peso de las actividades de control de calidad y de normalización y certificación dentro de las actividades del Área. Externalización de dichas actividades. 4.4.4. Valor añadido Es la contribución que el Área representa o realiza a la institución del CSIC. La noción de valor añadido exige una definición de aquello que no se obtendría en ausencia y debe construirse como argumento que justifique el coste y oportunidad de los esfuerzos que el CSIC como institución asigne al Área. La posición del Área se justifica tanto por la posición que ocupa a nivel nacional e internacional : A nivel de personal el Área de CyT de Materiales representa el 13,8% del CSIC mientras que a nivel de publicaciones representa una contribución del 17,6 % de todas las publicaciones SCI del CSIC y el 38% de las del pais. Ocupa la 2ª de todas las areas del CSIC. En lo que respecta a la transferencia de tecnología al sector industrial ocupa la 1ª posición en ingresos por este concepto de todas las Áreas del CSIC. Respecto a su integración y competencia internacional el area de CyT ocupa la 2ª posición del CSIC, medida por la financiacion conseguida en los proyectos del programa Marco EU. Además, está la internacionalización medida a través de sabáticos, staff Europeo, etc. que participan en el sistema de I+D español; presencia y impulso de las grandes instalaciones científicas (ILL, ESRF, etc.) y otras muchas actividades. Otros aspectos a tener en cuenta en este apartado podrían ser la formación. El area participa en la formación de un nº elevado de doctores y tecnologos del pais y de otros provenientes de distintos paises europeos y de Iberoamerica. Es de destacar los cursos Master en Polímeros, Construcción y otros que se imparten anualmente en los Institutos desde 1962 y que están reconocidos por el MEC 99 5. ACTUACIONES PARA ALCANZAR DE LOS OBJETIVOS En este capítulo se definirán las actuaciones necesarias para que el Área se mueva en dirección a la visión definida con anterioridad. Se estructurarán los elementos de la propuesta de Plan Estratégico para los próximos 4 años. La propuesta contendrá información sobre las mejoras necesarias en los recursos para alcanzar los objetivos fijados y asociados con indicadores tanto cualitativos como cuantitativos. 5.1. ORGANIZACIÓN Cambios en la estructura de gestión del Área. Órganos de decisión y claustro de directores. Creación de comités científicos externos para hacer el seguimiento del cumplimiento de los Planes Estratégicos del Área y de los Centros e Institutos. Con la excepción del ICMA, que se comentará más adelante, dentro de los Institutos del Área no se han detectado grandes necesidades de cambios de su estructura científica, siendo éste además un asunto que debe quedar bastante abierto a las eventualidades que puedan surgir durante el desarrollo del presente PE. En algunos casos concretos, se ha constatado la conveniencia de proceder a la creación de nuevos Departamentos que responden a la necesidad de reforzar la investigación en ciertos campos y nuevas vicedirecciones para apoyar distintas actividades de un Instituto Estos casos corresponden al ICTP, donde parece conveniente la creación de una nueva vicedirección, relacionada con la transferencia de tecnología y la de nuevo Departamento de “Biomateriales”, procedente del de Química Macromolecular. Ambas propuestas vienen avaladas por el poyo del Claustro Científico. Además, en el primer caso, el número de investigadores y actividades del Instituto hace conveniente dicha propuesta. En el segundo, el nuevo departamento cuenta con personal y financiación suficientes para su creación. En el ICMM, también apoyado por el Claustro científico, se sugiere la creación de un Departamento de Materiales Fotónicos que aglutine aquellos grupos e investigadores trabajando en la síntesis, caracterización y análisis de propiedades de materiales de utilización en Fotónica,Optoelectrónica y campos afines. En el IETcc se ha propuesto la creación de un nuevo Departamento de “Sistemas constructivos de la edificación”, que promueva la actuación de nuevos grupos de investigación en problemas relacionados con la construcción de edificios. Esta propuesta del nuevo departamento ha sido apoyado por el Claustro Científico. En el ICMAB se propone la creación de la plataforma NANOQUIM que responde a la necesidad de diversos departamentos de disponer de laboratorios y equipamientos comunes que son específicos para procesar diversos tipos de materiales con metodología no existente en el Instituto. Estas instalaciones permitirán crear una masa crítica para la investigación en la preparación de nanomateriales mediante métodos ascendentes. En el ICV se propone la creación de una nueva vicedirección a fin de alcanzar una dirección integrada por el Director y dos vicedirectores, que proporcione una imagen sólida, mayor efectividad y aumente la visibilidad externa del Centro. Las vicedirecciones tendrán funciones expresamente delegadas por el Director. La Vicedirección Científica se responsabilizará de la coordinación de los proyectos de investigación y de las relaciones con industrias y otros entes. La Vicedirección de Infraestructuras se responsabilizará de la gestión de las infraestructuras y servicios del Centro. (En opinión de la Comisión), la necesidad de creación de estos departamentos viene fundamentalmente apoyada por motivaciones de naturaleza científica. En el caso del Departamento de Biomateriales a crear en el ICTP, su necesidad viene determinada por la gran expansión experimentada durante los últimos años de este campo científico y la conveniencia de dotar de visibilidad y dar una estructura funcional al mismo dentro del Instituto. En el caso del departamento de Materiales Fotónicos del ICMM , se facilitaría el uso común de infraestructuras científicas de alto coste (láseres de potencia), mejoraría la interacción científica entre los distintos grupos actualmente repartidos en departamentos diversos, creando masa crítica y respondería a la rápida expansión de las tecnologías ópticas en las comunicaciones y tratamientos industriales y médicos. El tercer departamento propuesto de “Sistemas constructivos de la edificación”, correspondiente al IETcc, sería necesario para aglutinar dentro de un mismo marco la actividad que se desarrolla en este campo dentro del Instituto. En todo caso, cabe mencionar que la adaptación de las estructuras de investigación a las necesidades de ésta se contempla como un proceso flexible que debe contribuir a facilitar su desarrollo y a facilitar la vida interna dentro de los Institutos. En varios Institutos del Área también se propone la creación de distintos servicios centralizados y unidades de apoyo de Análisis y Caracterización con infraestructura compartida por todo el Instituto, gestión centralizada y personal de apoyo 100 especializado. Igualmente, se propone la creación de otras unidades para coordinar las actividades de certificación y normalización. Estas modificaciones en la estructura de los centros no requieren la aprobación de los comités científicos, por ello no se considera con más detalle en este Plan Estratégico El ICMA se encuentra en estos momentos envuelto en un importante proceso de reestructuración que tiene su origen en la creación de varios Institutos Universitarios de Investigación de la Universidad de Zaragoza. La nueva organización de Institutos impide la posibilidad de concretar ahora algunos aspectos de este Plan Estratégico. Varios de los investigadores actuales del ICMA y algunas de las líneas de investigación se distribuirán entre los diferentes Institutos lo que hará necesario el establecimiento de una normativa de colaboración entre los centros, eliminando trabas burocráticas. Por último, a nivel general del Área, se ha constatado la necesidad de reforzar dos aspectos de su funcionamiento: Por un lado, la conexión y colaboración entre los distintos Institutos. Esta mayor coordinación debe servir para optimizar el uso de infraestructuras científicas; la participación en grandes proyectos de investigación, EU y nacionales; la formación de especialistas, y el desarrollo de otras actividades comunes, para las cuales existe un ámbito muy grande de actuación. Para ello se promoverán distintas actuaciones: i) creación de redes temáticas para la participación y colaboración entre distintos grupos de investigación, en temas comunes, como por ejemplo de “Simulación-Modelado de Materiales”, y apoyo a las redes temáticas ya existentes, ii) participación en proyectos de investigación comunes, PIF o similares, iii) cursos de formación específicos de materiales en general u otros más específicos con participación de distintos grupos. Se han identificado dos cursos específicos sobre “Materiales para sectores de alta producción industrial” y “Nuevas fronteras en Materiales”, Por otro lado, la propia experiencia de la génesis del presente Plan Estratégico ha evidenciado la gran utilidad que tiene la evaluación de los Centros mediante Comités Científicos externos. Se considera que la implantación de estos Comités no sólo es de gran interés y que debe mantenerse para el futuro, sino que debe de ser obligatoria en todos los Institutos del Área de CyT de Materiales. El funcionamiento y composición de los mismos debe regularse por las normas/estatutos del CSIC. Sería deseable que las conclusiones de dichos Comités tengan un reflejo en la política de asignación de recursos dentro del CSIC. Por último, conviene mencionar que existen investigadores en otras Áreas del CSIC, principalmente en CyT Química y CyT Físicas, cuya actividad científica también se enmarca en el Área de CyT Materiales. De hecho, en algunos casos, están adscritos al Área de CyT de Materiales y muchas veces las peticiones de becas, promociones, etc se hacen a través de esta última. Aunque no se pretende la reubicación de los investigadores si sería conveniente promover la colaboración con los mismos en aras de optimizar los recursos disponibles. 5.2. NUEVOS CENTROS O INSTITUTOS Creación de nuevos Centros o Institutos. En relación con el análisis de las líneas de investigación realizado previamente (sección 4.3.2) se propondrán, en su caso, nuevos Centros o Institutos. Las propuestas vendrán acompañadas de la correspondiente justificación. El Área cuenta con 9 centros de investigación, 8 de ellos bien consolidados y uno en fase de consolidación durante el periodo 2006-9. Representa el 13,8% del personal científico del CSIC y su contribución en publicaciones a nivel nacional es del 38%. El Área de CyT de Materiales considera que la creación de Centros Focalizados, en Nanomateriales, Biomateriales, Energías Renovables, Fotónica, Materiales Compuestos y otros se hace muy necesaria con el fín de promover acciones para intensificar la investigación en los mencionados temas, donde la investigación/investigadores del país es muy deficitaria (según Informes CDTI sobre Materiales en España). A este respecto, ha habido ya varias iniciativas para promover la creación de nuevos centros de investigación, relacionados con la CyT de Materiales, si se dieran las condiciones y oportunidades tanto dentro del CSIC, como a nivel nacional o Internacional. Cabe citar por orden de prioridad de actuación: - Los nuevos centros de Nanociencia/Nanotecnología de Barcelona, Madrid, Aragón, en los que el Área ha participado muy activamente en la redacción de sus proyectos científicos. Hoy en día varios de estos centros tienen sus proyectos científicos aprobados y están en fase de construcción de nuevos edificios- 101 - Otro Instituto que el Área identifica como de mucho interés es un centro de Biomateriales. Este centro debería estar en un entorno común/próximo a los Institutos de Polímeros, Cerámica y Vidrio, Materiales, es decir en el campus de la UAM. Existe una red temática del CSIC que aglutina a muchos investigadores del CSIC. - Igualmente, la creación y puesta a punto del Sincrotrón de Barcelona “ALBA”, llevaría consigo la creación de nuevos centros/departamentos para el máximo aprovechamiento del mismo. Existe ya una comisión para la elaboración de propuestas concretas en las que el Área participa. - El Instituto de Energías Renovables, Pilas de Combustible e Hidrógeno. Este centro cuenta ya con un Proyecto científico y una propuesta de ocupación de un edificio (actualmente sin uso) en Arganda. -Se puede participar muy activamente en la creación del Centro Nacional de la Energía en Puertollano. - Instituto de Materiales Compuestos. La necesidad nacional de un centro de estas características se fundamenta en la importancia que han adquirido estos materiales sobre todo a nivel industrial, siendo un sector estratégico en el sector aeronáutico. En relación con esta temática se contempla la creación de un instituto de Ingeniería de Materiales, promovido por la CAM, y en el que investigadores del Área están participando muy activamente en la propuesta de elaboración del mismo. -Otro centro que por oportunidad cientifica-tecnologíca ha identificado el area es la creación de un centro de Materiales Fotónicos y Nanofotónica. Su viabilidad debería explorarse a lo largo del presente PE. -Igualmente un Área científica en la que podría participar muchos de los investigares de todos los Institutos del Área es en Adhesión y Adhesivos. Esta temática tiene necesidad de nuevos planteamientos científicos y desarrollos tecnológicos que implican a todos los materiales, principalmente a los de más implicados en sectores de alta producción industrial. Sino como centro, se puede proponer en convocatoria PIF o, más, adelante como línea de investigación de algún Instituto Además, este período puede servir de reflexión para identificar temáticas específicas capaces de nuclear nuevos institutos en el futuro con demanda social y/o industrial. Estos posibles nuevos centros podrían nuclearse sobre la base de los departamentos existentes en los institutos y por ello es necesario reforzar la estructura de aquellos departamentos con mayor proyección temática. A este respecto y tal como ya se ha mencionado ya en el apartado 5.1 en algunos Institutos se ha planteado la necesidad de crear nuevos Departamentos. Aunque, la creación de los nuevos centros puede hacer disminuir el número de investigadores en los ya existentes, el Área de CyT de Materiales y el Sector productivo se verán reforzados con la aparición de estos centros de Nanotecnología, Biomateriales, Energía y otros. No hay que olvidar que “los materiales mismos son el primer paso para aumentar el valor añadido de los productos más que los procesos de transformación” (VII Programa Marco de la UE). El PE del Área debe abordar las dificultades de espacio y reforma de los institutos ya existentes. Salvo un Instituto (UFM), el Área de Materiales del CSIC está integrada por Institutos de gran tradición, creados hace veinte años en la mitad de los casos (ICMA, ICMAB, ICMM y ICMSE) y que procedían de Institutos previos del CSIC o del Patronato “Juan de la Cierva” (ICV, ICTP, IETcc, CENIM). Esta situación ha conducido a que, en la mayor parte de los casos, la carencia de espacio físico en los Centros sea una limitación que incide de manera importante en la actividad científica de los Institutos. Pese a que la casuística puede ser diversa, abarcando situaciones donde la reordenación y/o redistribución de espacios no utilizables en la actualidad sea la actuación a adoptar, a otras donde la expansión del espacio existente es la única solución posible, es claro que el Área de CyT de Materiales precisa de intervenciones directas que contribuyan a paliar las muy importantes carencias existentes. En la actualidad se han detectado los siguientes problemas en varios de los Institutos y postulado las actuaciones que se proponen para la mejora de la actividad de los mismos: • • • UFM. Carece de edificio propio. Para paliar este problema, en abril de 2006, el CSIC ha aprobado/promovido la construcción de un edificio para el mismo en terrenos de la Universidad del País Vasco. ICMA. Padece de saturación y se ubica en espacios propios de varios centros de la Universidad de Zaragoza. Se propone la construcción de un edificio propio donde trabajen todos los investigadores del Instituto ICTP. Padece de una saturación extrema en un edificio relativamente anticuado para su uso científico. Es necesario construir un nuevo Instituto con mucho más espacio disponible e instalaciones más modernas. Dada la precariedad de la situación actual en la que se encuentra el ICTP, y el tiempo real necesario para iniciar su traslado a otro sede, se considera como absolutamente prioritaria la obtención de cualquier tipo de espacio, por pequeño que sea, en las proximidades de la sede actual del Instituto. 102 • • • • • • CENIM. Se ubica en un conjunto de edificios antiguos que no se concibieron para las necesidades de un centro de investigación moderno. Es perentoria su reforma y adaptación a las necesidades reales de investigación del Instituto. Se ha iniciado ya una serie de actuaciones conjuntas con los institutos próximos con objeto de centralizar y racionalizar las infraestructuras y unidades de servicios IETcc. Se sitúa en un edificio antiguo que no se ha ido readaptando a las nuevas necesidades de investigación. Es necesario su remodelación y readaptación, principalmente en lo que se refiere a laboratorios de investigación, a las nuevas necesidades. ICMAB. El edificio donde se ubica está saturado. Se plantea una actuación de ampliación del tipo de añadir una nueva planta al edificio o similar. ICMM. El edificio donde se ubica ha alcanzado su plena ocupación. La actuación que se contempla es la construcción de un módulo anejo que concentre los servicios científicos y proporcione espacio adicional para el personal asociado a éstos. Eventualmente podría ser compartido por el ICV a tan sólo 50 m de distancia. ICMS. El edificio donde se ubica está saturado. La actuación que se contempla es la construcción de un módulo anejo que alivie la alta concentración de equipos y personal en el edificio actual. El edificio del ICV es el único del Área que por su reciente creación no necesita de ninguna actuación Además de las actuaciones anteriores que contemplan la generación de nuevo espacio o la adaptación del existente no utilizable para investigación, el Área considera que son críticas las actuaciones encaminadas a la optimización del uso del espacio disponible. Ello debe implicar medidas dinámicas por parte de los Institutos de reasignación de espacio en función de las necesidades reales impuestas por el desarrollo de los proyectos de investigación como parámetro básico del reparto de espacios. Asimismo se constata la necesidad de maximizar el uso de las infraestructuras científicas disponibles, incorporando siempre que sea posible medidas tales como ampliación de horarios de uso, reducción de los tiempos “muertos”, etc. 5.3 INFRAESTRUCTURA CIENTÍFICA En los próximos años los presupuestos del CSIC reservarán una partida destinada a equipamiento científico. La distribución de esos fondos se realizará teniendo en cuenta los Planes Estratégicos de los Centros e Institutos. Los fondos asignados a cada Centro o Instituto estarán recogidos en el Anexo “Recursos Asignados” que se incluirá en su Plan Estratégico. Dicho Anexo recogerá la siguiente tabla: Dadas las características de la investigación que realiza, el Área de Materiales precisa disponer de un equipamiento científico que, por lo general, es muy caro de adquirir y mantener. Además, siendo el ritmo de la innovación en este campo tremendamente acelerado, es necesario renovar el equipamiento con cierta frecuencia, a riesgo de perder la competitividad en los campos científicos más dinámicos sino se procede a una política activa de renovación y de adquisición de nuevo instrumental. Es por ello que este PE contempla una serie de necesidades de infraestructura que, recogidas en las tablas A.1, 5.3.1-5.3.9, responden a las necesidades detectadas por los propios Institutos para mantener y renovar el parque científico del Área. Además de estas acciones de adquisición de instrumental, se constata la necesidad de optimizar su uso dentro del Área. Para ello se propone incentivar la cooperación entre Institutos y optimizar el uso de los instrumentos científicos cuyas características así lo permitan y evitando en la medida de lo posible la duplicación de equipos de alto coste, particularmente cuando ya estén disponibles en el entorno científico. 103 Tabla A.1. Infraestructura científica. La cofinanciación cuando se indica se entiende que es adicional a la aportación del CSIC Aportación Observaciones.L a cofinanciación Equipos CSIC (€) es adicional al 2006-ICMM ICP 110.000 Servicios 2006-ICMM STM de temperatura variable 160.000 cof+40.000 2006-ICMM Sistema adelgazador iónico TEM 50.000 Servicios. cof+10.000 2006-ICMM ELECTROMEC 15.000 Servicios 335.000 2006-ICMAB Actualización de RMN 180.000 Servicios. cof+40.000 2006-ICMAB NANOQUIM I 140.000 cof+40.000 320.000 Ampliación DRX (cryojet,generador y protección radiación 27.000 cof+27.500 2006-ICMA 2006-ICMA Criostato con imán 9 T y enfriador 130.000 cof+50.000 2006-ICMA Termobalanza con ATD 2000ºC 93.000 cof+29.000 2006-ICMA Cámara electrones retrodispersados para MEB 45.000 Servicio. Cof. U.Zarg. +45.000 295.000 2006-ICMS Raman confocal 225.000 225.000 2006-UFM Sistema de análisis dieléctrico 60.000 Cof UPV/EHU + 49.000 2006-UFM Servidor de cálculo 50.000 110.000 2006-ICV Spark Plasma 275.000 Cof+74.100 275.000 2006-ICTP Termobalanza con muestreo y espectr masas 100.000 Rubber proccesing Analyzer RPA 100.000 2006-ICTP 200.000 2006-CENIM Microscopio interferométrico 54.000 Cof+36.000 Cámara de microtexturas para SEM/FEG 70.000 Cof +20.000 Medidor impedancia localizada 62.000 Cof. +38.000 186.000 186.000 2006-IETcc Difractométro RX 85.000 Cof+ 15.000 Prensa Instron y grupos Schenk 65.000 Cof+ 15.000 150.000 104 2007-ICMM 2007-ICMM 2007-ICMM Equipos Difractómetro rayos X Laser pulsado multifrecuencia Sistema de adquisición digital de imágenes TEM Coste CSIC (€) 154.000 195.000 75.000 Observaciones Servicios cof+65.000 ServiciosCof+20.000 362.000 Servicios. cof+36.000 227.000 51.000 52.000 Servicios. Cof U.Zarg 227.000 cof+26.000 cof+28.000 424.000 2007-ICMAB MEB de alta resolución 362.000 2007-ICMA 2007-ICMA 2007-ICMA Licuefactor de helio Horno y criostato para Mössbauer Bobina campos pulsadso 45 T y criostato 2007-ICMS Renovación SEM y EDX 330.000 247.000 247.000 2007-UFM Laser Ti-zafiro tipo "VERDI" 121.000 121.000 2007-ICV Adsorción nitrógeno 2007-ICTP MALDI-TOF Laboratorio nanoprocesado 2007-CENIM Horno de inducción Equipo de temple 110.000 110.000 115.000 160.000 275.000 . 2007-IETcc 241.000 Complemento Difractometro RX 37.000 Cof. +3.000 Espectrómetro de Plasma ICP Equipamiento laboratorio de fuego 85.000 62.000 Cof. +10.000 Cof. +10.000 184.000 105 Equipos Coste CSIC (€) 2008-ICMM 2009-ICMM 614.730 683.040 Analizador CHSNO 55000€ Evaporación asistida por iones (IBAD) 120.000 Crecimiento cristales horno RF 150.000 Cromatografo de gases, HPLC, detector masas 101.000 AFM-MFM en UHV y baja T con B variables180.000 Cámara de franjas, detector fs 300.000 MWCVD plasma microondas 120.000 MBE semiconductores III-V 485.000 Sistema de pulverización catódica 105.000 Unidad de gradiente de campo 91.000 Espectrómetro Mossbauer 50.000 Fotoemisión resuelta en tiempo 110.000 Servicio Difracción RX 300.000 2008-ICMAB 2009-ICMAB 313.390 348.210 A-Campo magnético a baja T PPMS 189.080 A- Renovación y mejora de un sistema de epitaxia de óxidos 379.285 C- STM 150 Aarhus.162.400 A- Sustitucion ATD,TG y DSC. 100.000 B/C-AFM 251.708 C- XPS Servicios. 286.334 B- NANOQUIM (II) 375.028 A- NANOQUIM (III) 604.360 C-Glove box Servicios. 81.200 B-LEED y TSD Servicios. 232.000 2008-ICMA 2009-ICMA 319.420 354.910 EPR pulsado Bruker, Elexys mod 680 (349.740 €- cof 35.000 €) 314.740 € DSC para alta temp+ fotopolimerización (102.385 €- cof10.500 €) 91.885 € Generador RX ánodo rotatorio Rigaku (148.000 €- cof 50%) 74.000 € Microscopio de campo cercano para Raman (110.500 €- cof 11.000 €) 99.500 € Microscopio magnético de barrido con ?Hall +PPMS (294.408 €-cof 50%) 147.204 € Equipo de microscratch (105.000 €-cof 10.500 €) 94.500 € Equipo de dispersión de gel (150.800 €-cof 15.100 €) 135.700 € Generador de horno de inducción (51.156 €- cof 5.200 €) 45.956 € Dilatómetro de alta temperatura (58.339 €- cof 6.000 €) 52.339 € Magnetómetro de efecto Kerr (281.172 €- cof 50%) 140.586 € Medidor de potencia termoeléctrica (103.089 €- cof 50 %) 51.545 € Espectropolarímetro de dicroísmo circular (113.100 €- cof11.300 €)101.800 € RF Sputtering de metales (229.564 €, cof 23.000 €) 206.564 € 2008-ICMS 2009-ICMS 204.910 227.680 Espectrómetro fotoelectrones XPS. 125.000 EDX y PEELS de MET 125.000 Spark-Plasma-Synthering 400.000 DRX 120.000 ATD+TGD120.000 Nanoindentador. 180.000 106 Observaciones Coste CSIC (€) Equipos 2008-UFM 2009-UFM 120.540 133.930 Servidor calculo 81.000 Espectroscopía dieléctrica y mecánica 110.000 Laser colorante con linea estrecha 63.220 2008-ICV 2009-ICV 235.050 261.160 ATD-TG/TG-DSC 86.200 AFM+/Confocal Raman 279.115 Ablación Laser deposito capas+ ICP 179.030 DRX+cámara HT 173.843 2008-ICTP 2009-ICTP 301.340 334.820 Raman confocal +imagen350.000 TEM y ultramicrotomo criogénico690.000 Thermal Step (TS) 90.000 2008-CENIM 2009-CENIM . 2008-IETcc 2009-IETcc 355.580 395.090 Horno de inducción (Vortex) 75.000si Micro-nanoindentador120.000 Dilatómetro de temple bajo deformación120.000 Sonda Kelvin de Barrido (SKP) 50.000 Láser Plano (ICP-MS) 60.000 “Physical Simulator” para laminación directa (GLEEBLE) 330.000 Máquina para el procesado ECAP a alta temperatura 53.000 Sistema separación magnética a alta y baja intensidad para vía húmeda y seca 68.000 Láser de diodos con potencia de 3 Kw 135.000 Antorcha de plasma de arco no transferido de 100 Kw 85.000 Ion milling114.000 Tofs-SIMS 700.000 235.040 261.160 Prensa Instron y grupos Schenk 85.000 Cofinanc 50% Calorímetro de conducción 43.000 Espectrómetro emisión de plasma ICP-AES 90.167si Maquina universal de ensayos 600 kN70.000 Cofinanc 50% FTIR espectrómetro 42.200 ATD-TG 69.459 Fluorescencia RX – concentración 197.900 Cromatógrafo de gases/masas 200.000 GPS-bifrecuencia 65.000 Microscopia Environmental SEM 105.000 Adaptación cámara climática 39.000 Cámara emisión de gases80.000 Dosificación y mezclado de hormigón 51.000 Cámara hielo-deshielo 42.000 Estufa 55.000 Cámara envejecimiento UV 32.000 Scanner21.500 Cámara climática 800l, -25/150ºC 42.000 Equipo de vacío por succión de aire 48.000 Estación TCA2003 35.000 107 Observaciones La asignación de fondos para infraestructura estará ligada a los objetivos propuestos y se tendrá en cuenta a la hora de fijar los indicadores de la Tabla 5.8 del Plan Estratégico del Centro o Instituto. Las asignaciones fijadas en cada uno de los Centros o Institutos se recogerán en la siguiente tabla: Tabla 5.3.1. Infraestructura científica ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV ICTP CENIM IETcc 2006 2007 335.000 424.000 320.000 398.000 295.000 330.000 220.000 247.000 110.000 121.000 225.000 110.000 200.000 275.000 195.000 214.000 150.000 184.000 2.050.000 2.303.000 06+07 2008 2009 08+09 759.000 553.257 614.736 1.167.993 718.000 595.440 282.051 313.389 625.000 606.897 287.478 319.419 467.000 389.331 184.419 204.912 231.000 229.023 108.486 120.537 335.000 446.589 211.545 235.044 475.000 572.544 271.206 301.338 409.000 675.603 320.022 355.581 334.000 446.580 211.536 235.044 4.353.000 2.430.000 2.700.000 5.130.000 2006-2009 Petición Centros 06-09 1.926.993 3.124.000 1.313.440 3.004.178 1.231.897 2.436.000 856.331 1.670.000 460.023 568.420 781.589 1.282.215 1.047.544 1.770.000 1.084.603 2.154.000 780.580 1.282.215 9.483.000 17.291.028 El reparto provisional de la asignación de infraestructura científica de los años 2008 y 2009 se ha realizado proporcionalmente al número de científicos de plantilla previsto en cada instituto a finales del año 2007, incluyendo en los centros mixtos a los profesores universitarios con una dedicación del 60% (ver tablas 3.2.2.0, los resultados de la OEP del 2005 y asignación de plazas de CT prevista en la tabla 5.4.4) Se han ignorado las jubilaciones. Esto supone cantidades de partida que deberán ser adaptadas según el cumplimiento de objetivos, los resultados del período 2006-2007 (que incluyen la inversión del centro en infraestructura científica) y la disponibilidad presupuestaría real. El ICMAB solo ha facilitado necesidades de los años 2006-2007. Asimismo, en el caso de que las necesidades manifestadas en los Planes Estratégicos no hayan sido cubiertas se presentará una tabla con los fondos adicionales anuales que son necesarios para atender completamente las solicitudes que se consideren necesarias: Tabla 5.3.2. Infraestructura científica adicional Centro/Instituto ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV ICTP CENIM IETcc 2006 2007 2008-2009 514.230 1.979.795 881.949 637.410 250.000 221.978 493.840 1.159.330 917.026 7.055.558 108 5.4. RECURSOS HUMANOS. La presente situación del CSIC permite hacer una estimación del incremento de los recursos humanos en lo relativo a plazas no permanentes (el actual Programa I3P) y plazas de plantilla de la escala de Científicos Titulares. No es posible sin embargo hacer estimaciones realistas en el ámbito del personal técnico y el personal de administración, al menos hasta que el Organismo cambie su figura jurídica. Por ello la asignación en el Plan Estratégico del Área de nuevas plazas no podrá hacerse en ese caso. Al igual que la asignación de fondos para infraestructura científica los recursos humanos asignados a cada Centro o Instituto estarán ligados a los objetivos propuestos en el correspondiente Plan Estratégico y a los indicadores listados en su Tabla 5.8. El Plan Estratégico del Centro o Instituto incluirá una Tabla en su Anexo “Asignación de Recursos” como la que se describe a continuación: Una característica preocupante de la pirámide de edad del personal del Área es que presenta un máximo alrededor de los 50 años de edad. Ello plantea algunas incógnitas respecto a la posibilidad de mantener en el futuro los altos “ratios” de productividad científica que han venido caracterizando al Área de Materiales durante los últimos años. Este hecho hace perentoria una política activa de renovación de puestos tanto científicos como técnicos. La evaluación de estas necesidades y las propuestas de actuación se recogen en los dos apartados siguientes donde se resumen las bajas de personal que se producirán durante el periodo del Plan, así como las propuesta de reclutamiento de nuevo personal que se realiza. Jubilaciones personal CSIC (Área 6) en el período 2005-2009 ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV CENIM ICTP IETcc Científicos que cumplen 70 años Científicos que cumplen 65 años Técnicos que cumplen 65 años 1 0 1 1 0 1 9 0 1 1 0 4 7 7 9 8 0 2 0 0 2 14 10 11 3 2 Administrativos que cumplen 65 años Personal laboral que cumple 65 años 1 1 2 1 3 Tabla A.2. Recursos humanos Personal predoctoral (4 años) 2006 2007 2008 2009 Total Área 6 26 29 34 35 124 Personal postdoctoral (3 años) 26 29 32 35 122 109 Personal técnico/gestión (2 años) 35 38 42 46 161 Científicos Titulares 26 23 25 28 102 Distribución de recursos humanos entre Centros e Institutos del Área de CyT de Materiales. Tabla 5.4.1. Recursos humanos, personal predoctoral (4 años) Centro/Instituto ICM M ICM AB ICM A ICM S UFM ICV CENIM ICTP IETcc Asignadas a institutos Política Científica Total Área 6 2006 2007 2008 2009 4 4 3 3 3 2 2 2 3 26 5 4 2 2 3 3 3 3 3 28 1 29 5 5 3 3 4 3 3 3 3 32 2 34 7 5 3 3 4 4 3 3 3 35 26 35 Tabla 5.4.2. Recursos humanos, personal posdoctoral (3 años) Centro/Instituto ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV CENIM ICTP IETcc Asignadas a institutos Política Científica Total Área 6 2006 2007 2008 2009 4 4 2 3 3 2 3 3 2 26 4 4 3 3 3 3 3 3 3 29 5 5 3 4 4 3 3 4 4 35 26 29 4 4 3 3 4 3 3 3 3 30 2 32 35 Tabla 5.4.3. Recursos humanos, personal técnico/gestión (2 años) Centro/Instituto ICM M ICM AB ICM A ICM S UFM ICV CENIM ICTP IETcc Asignadas a institutos Centro Cartuja-Sevilla Política Científica Total Área 6 2006 2007 2008 2009 5 4 4 3 2 4 4 4 4 34 1 5 4 3 4 2 4 4 4 5 35 1 2 38 5 4 4 4 3 4 5 4 4 37 1 4 42 6 5 4 4 4 5 5 4 5 42 1 3 46 35 110 Tabla 5.4.4. Recursos humanos, Científicos Titulares Centro/Instituto ICMM ICMAB ICMA ICMS UFM ICV CENIM ICTP IETcc Asignadas a institutos Política Científica Total Área 6 2006 2007 2008 4 4 2 2 3 3 3 3 2 26 4 3 2 2 3 2 2 2 2 22 1 23 3 3 3 3 3 2 2 2 2 23 2 25 26 2009 2006-09 4 3 2 2 3 2 2 2 2 22 6 28 15 13 9 9 12 9 9 9 8 93 9 102 En el caso de que los recursos humanos asignados no cubran las necesidades planteadas en los Planes Estratégicos, se incluirá una tabla con las necesidades del Área. Esta tabla incluirá necesariamente las necesidades de personal de apoyo y de servicios generales. Tabla 5.4.5.- Recursos humanos adicionales Años Total Personal científico plantilla Nº de Profesores de Investigación Nº de Investigadores Científicos Nº de Científicos Titulares Total de Personal de apoyo investigación funcionario Titulados Superiores Titulados de grado medio Ayudantes Laboratorio Auxiliar Investigación Total de Personal de apoyo investigación laboral Total de Personal de apoyo investigación contratado Total de Personal servicios generales Total de Personal unidades de apoyo 2006 5 2007 2008 6 7 2009 8 26 5.5. RECURSOS ECONÓMICOS La Tabla 5.5 de los Planes Estratégicos de los Centros e Institutos ha de ser revisada una vez conocida la asignación de nuevos recursos descrita en las secciones 5.3 y 5.4. El Área debe cumplimentar su propia Tabla 5.5 agregando los valores correspondientes a cada uno de sus Centros o Institutos. Tabla 5.5. Evolución de los presupuestos esperados (en euros) Años Total presupuesto Total recursos externos Total recursos internos Presupuesto de personal Presupuesto ordinario Inversiones 2005 2006 2007 2008 65.545.468 19.935.687 39.592.355 32.703.345 3.316.091 4.072.978 68.087.095 21.319.397 40.498.841 33.616.863 3.654.276 3.742.762 74.281.034 24.466.697 43.257.600 35.819.831 4.070.316 3.897.974 80.125.985 27.372.724 45.892.422 37.964.080 4.406.055 4.068.715 111 2009 2005-9 88.012.906 32.033.501 48.796.736 40.343.417 4.724.535 4.291.874 376.052.488 125.128.007 218.037.954 180.447.537 20.171.273 20.074.304 5.6. PROYECTOS CIENTÍFICO-TECNOLÓGICOS En esta sección se incluirán propuestas de participación en programas, redes, plataformas, organismos internacionales, etc. en los que pudieran estar interesados en participar parte de los Centros o Institutos del Área. 5.6.3 Relaciones externas A nivel nacional el Área de CyT de Materiales tiene vigentes en la actualidad un total de 24 Unidades Asociadas. A través de las mismas la cooperación se extiende a un número considerable de Universidades y otro tipo de Centros como Hospitales. Para el futuro, se pretende mantener una actitud crítica con la productividad y pertinencia de mantener las UA existentes, una actitud que irá acompañada con nuevas iniciativas de colaboración con otros grupos y estamentos en campos científicos que lo requieran para un mejor aprovechamiento de recursos a nivel nacional. A nivel internacional debe contemplarse la creación de los Centros Virtuales de Investigación en el ámbito europeo cuya base son las Redes de Excelencia del VI PM. A este respecto, el Área tiene las siguientes iniciativas: 1. FAME: Functionalised advanced materials engineering of hybrids and ceramics 2. SOFTCOMP: Soft Matter Composites - An approach to nanoscale functional materials 3. EXCELL. Network of excellence: to overcome the fragmentation of European research in multifunctional thin films 4. METAMORPHOSE MetaMaterials Organized for radio, millimeter wave, and PHOtonic Superlattice Engineering 5. EXPERTISSUES. Novel Therapeutic Strategies for Tissue Engineering of Bone and Cartilage Using Second Generation Biomimetic Scaffolds. 6. NANOFUN-POLY. Nanostructured and functional polymer-based materials and nanocomposites. 7. MAGMANET. Molecular Approach to Nanomagnets and Multifunctional Materials 8. MIND. Integrated Piezoelectric Devices 9. NANOQUANTA. Nanoscale Quantum Simulations for Nanostructures and Advanced Materials 10. ALISTORE Advanced lithium energy storage systems based on the use of nano-powders and nano-composite electrodes/electrolytes. 11. PHOREMOST. Nanophotonics to realize molecular-scale technologies 12. PLASMO-NANO-DEVICES. Surface Plasmon Nanodevices: Towards Sub-wavelength Miniaturization of Optical Interconnects and Photonic Components 5.6.4 Redes temáticas y otras iniciativas de colaboración Aunque los agentes que normalmente protagonizan las relaciones externas entre la ciencia que se desarrolla en el CSIC y otras entidades externas al mismo son los propios Institutos, habiéndose así reflejado en sus respectivos Planes Estratégicos, el Área como tal se plantea una serie de acciones que persiguen la consolidación de iniciativas ya existentes y/o el impulso a otras nuevas. En este capítulo cabe mencionar la consolidación de las Redes Temáticas del CSIC que aglutinan a personal del Área de Materiales y/o que son lideradas por el mismo. Entre estas redes cabe mencionar las siguientes: • Red de Radiación Sincrotrón • Red de Pilas de Combustible e Hidrógeno • Red de Patrimonio Histórico y Cultural • Biomateriales • Simulación de materiales Las dos primeras están lideradas por personal del Área y mantienen una estrecha relación o, incluso, desarrollan actividades conjuntas con Redes o asociaciones análogas a nivel nacional. La red de Biomateriales se ha creado recientemente, mientras que la red de “Simulación de Materiales y Procesos” se considera una iniciativa a propiciar dentro del periodo del Plan a fin de estructurar la investigación dispersa que en la actualidad se realiza en el CSIC en este campo científico. 112 5.7. ACTIVIDADES DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA O DE DIVULGACIÓN En esta sección se incluirán propuestas de participación global del Área en actividades relacionadas con el fomento de la cultura científica. Aunque, tal y como se ha mencionado en el apartado anterior, la mayor parte de las actividades en este campo surgen desde los propios Institutos y grupos de investigación, se considera que el Área como tal debe cubrir algunos nichos de actividad que sirvan para proyectar la actividad científica que, en su conjunto, se realiza dentro de las distintas líneas de investigación. Entre estas actividades, que deben contar con un respaldo directo por parte del propio CSIC, se contempla la organización de cursos en colaboración con otras entidades. Dada la carencia de vocaciones científicas que se sufre en la actualidad, se considera que estas acciones deben ir dirigidas a despertar el interés por la Ciencia de estudiantes de los últimos cursos. En consecuencia, entre las acciones específicas que se plantean, cabe mencionar la organización de cursos dirigidos principalmente a estudiantes de últimos cursos de licenciatura sobre temáticas de interés vinculadas a las propias líneas de investigación del Área. Una primera evaluación de posibles temáticas permite identificar a líneas tales como “Materiales para sectores de alta producción industrial” o “Materiales para la salud y el Medio Ambiente” como algunas de las posibles a considerar para este tipo de cursos. Para su ejecución se planteará la colaboración con otras Instituciones especializadas en este tipo de cursos, tales como Universidades de verano o similares. 5.8. INDICADORES DE RESULTADOS DE LA ACTIVIDAD INVESTIGADORA Los indicadores de los resultados de la actividad investigadora del Área se obtienen agregando los correspondientes a cada uno de sus Centros e Institutos. Tabla 5.8. Valores esperados de los indicadores generales Año Total Financiación (euros) proyectos competitivos Total Nº art en Rev SCI/SSCI/A&HSI Nº art en Rev NOISI Internacionales Nº art en Rev NOISI Nacionales Nº de Libros Cartera de patentes activas Nacionales Cartera de patentes activas EPO, USPO, etc. Patentes licenciadas a empresas Start-up inicidas por personal del centro/instituto Ingresos por contratos de I+D(con sector privado) Ingresos por contratos/asesoria (con sector público) Stock total de becas/contratos pre-doct Stock total de becas/contratos post-doct Total de Tesis doctorales leidas por personal C/I Total de créditos de cursos de doctorado/postgrado 2005 2006 2007 2008 13.705.366 13.317.247 1239 1293 15.459.452 1342 15.417.681 1375 17.798.955 1424 75.698.701 6673 68 73 45 53 33 7 0 3.980.025 508.439 220 98 82 298 67 70 48 58 35 7 1 4.241.645 579.478 218 97 86 306 66 73 48 60 39 7 1 4.598.358 600.529 222 104 91 328 328 353 231 271 172 29 4 20.249.577 2.562.259 1096 486 409 1491 61 67 44 47 33 3 0 3.512.054 386.400 221 91 72 269 66 70 46 53 32 5 2 3.917.495 487.413 215 96 78 290 113 2009 Total 2005/9 . ANEXO UNIDADES ASOCIADAS (A 31 DICIEMBRE 2005) PrórrogaInst CSIC Cntro Nombre Responsable CSIC INSTO. MAGNETISMO AP SALVADOR VELAYOS 3-ICMM UCM JESUS Mª, GONZALEZ FERNDZ GRUPO DE ACUSTICA ARQU.Y MEDIO AMBIENTE 3-ICMM UP VALENCIA FRCO JAVIER, MESEGUER RICO Comienzo Fin ANTONIO, HERNANDO GRANDE 07/03/2003 07/03/2006 JAIME, LLINARES GALIANA 26/12/2005 26/12/2008 GRUPOS DE TEORIA M. CONDENS.Y QUIMICA CUANTICA 3-iCMM U ALACANT J. ANTONIO, VERGES BROTONS ENRIQUE, LOUIS CERECEDA 26/05/2005 26/05/2008 GRUPO DE MATEMATICAS APL. A LA MAT.CONDENSADA 3-ICMM UC3M GLORIA, PLATERO COELLO LUIS FCO, LOPEZ BONILLA 02/02/2006 02/02/2009 LABº DE BAJAS TEMPERATURAS Y SUPERCONDUCTIVIDAD 2-ICMM U SANTIAGO ISIDORO, RASINES LINARES FELIX, VIDAL COSTA 03/05/2004 03/05/2007 DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIAS DE SUPERFICIES 1-ICMM FD TEKNIKER JOSE Mª, ALBELLA MARTIN JAVIER, LAUCIRICA ARAMBURU 07/03/2003 07/03/2006 LABº FISICA MUY BAJAS TEMPER. ALTOS CAMPOS MAGNET. 1-ICMM UAM JOSE LUIS, MARTINEZ PEÑA SEBASTIAN, VIEIRA DIAZ 03/05/2004 03/05/2007 LABTº MATERIALES Y TECNOL. DE MICROFABRICACION 0-ICMM UP VALENCIA JOSE Mª, ALBELLA MARTIN PARKHUTIK, YAKUBITSKY 01/06/2004 01/06/2007 GRUPO DE SINTESIS Y OPT. DE NUEVOS MATERIALES 0-ICMAB U. VALENCIA Mª AMPARO, FUERTES MIQUEL ANDRES, CANTARERO SAEZ 03/12/2004 03/12/2007 GRUPO DE COMPORTAMIENTO MECANICO DE MATERIALES 1-ICMAB UP BARC. JUAN, MURCIA VELA IGNACIO, CAROL VILARASAU 25/07/2003 25/07/2006 GRUPO DE SINTESIS QUIMICA DE LA RIOJA 2-ICMA U. LA RIOJA JUAN, FORNIES GRACIA ELENA, LALINDE PEÑA 04/11/2005 04/11/2008 GRUPO DE MATERIALES ORGANICOS AVANZADOS 0-ICMA U. JAUME-I CAS J. ANTONIO, MAYORAL MURILLO SANTIAGO, LUIS LAFUENTE 04/11/2002 04/11/2005 LABORATORIO DE MATERIALES Y SUPERFICIES 1-ICMS U. MALAGA JOSE LUIS, PEREZ RODRIGUEZ JOSE, PASCUAL COSP 31/03/2003 31/03/2006 GRUPO DE FOTOCATALISIS APL. AL MEDIO AMBTE. 0-ICMS U LS PALMAS JOSE ANTONIO, NAVIO SANTOS JESUS PEREZ PEÑA 27/12/2004 27/12/2007 GRUPO DE MATERIALES DIELECTRICOS 0-ICV UP MADRID JOSE FCO, FERNANDEZ LOZANO JOSE, DE FRUTOS VAQUERIZO 30/07/2004 30/07/2007 TALLER DE INYECCION IND.PLASTICOS 3-ICTP U. ZARAGOZA CARLOS, MARCO ROCHA FCO JAVIER, CASTANY VALERI 29/06/2005 29/06/2008 UNIDAD DE INVEST.CLINICA Y BIOPATOL.EXPERIMENTAL 1-ICTP HP AVILA JULIO, SAN ROMAN DEL BARRIO ANTONIO, LOPEZ BRAVO 01/09/2003 01/09/2006 GRUPO DE POLIMEROS: CARACT. Y APLIC. (POLCA) 0-ICTP UP MADRID JOSE MANUEL, PEREÑA CONDE VICENTE., LORENZO ESTEBAN 02/02/2006 02/02/2009 GRUPO DE POLIMEROS (DPTO. DE FISICA) 0-ICTP U. A CORUÑA CARLOS, MARCO ROCHA LUIS FNDO, BARRAL LOSADA 07/03/2003 07/03/2006 GRUPO DE SUPERFICIES Y MATERIALES POROSOS (SMAP) 0-ICTP U VALLADOLID 25/07/2006 0-CENIM U CADIZ ANTONIO, HERNANDEZ GIMENEZ FCO JAVIER, BOTANA PEDEMONTE 25/07/2003 GRUPO DE CORROSION Y PROTECCION JAVIER, DE ABAJO GONZALEZ JUAN JOSE, DAMBORENEA GONLZALEZ 02/12/2003 02/12/2006 GRUPO DE TECNOLOGIA DE MATERIALES 0-CENIM U VALENCIA MANUEL, CARSI CEBRIAN CARLOS, FERRER GIMENEZ 23/02/2005 23/02/2008 DPTO. DE INGENIERIA TERMICA Y DE FLUIDOS UNIDAD DE MATERIALES NANOEST. Y ECOEF. PARA CONSTRUCCION 2-IETcc UC3M LABEINTECNALIA MARCELO, IZQUIERDO MILLAN ANTONIO, LECUONA NEUMANN 25/07/2003 25/07/2006 SARA, GOÑI ELIZALDE ANTONIO, PORRO GUTIERREZ 30/09/2005 30/09/2008 0-IETcc 114 ANEXO I. ÍNDICE DEL PLAN ESTRATÉGICO DE UN ÁREA CIENTÍFICOTÉCNICA 1. INFORMACIÓN GENERAL Y SITUACIÓN EN ENERO DE 2005 1.1. PRESENTACIÓN 1.2. CENTROS E INSTITUTOS 1.3. LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN 2. RECURSOS DEL ÁREA 2000-2004 2.1. RECURSOS HUMANOS 2.2. INFRAESTRUCTURAS CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS 2.3. PRESUPUESTO 3. ACTIVIDAD DEL ÁREA ENTRE 2000 Y 2004 3.1. DIMENSIÓN 1.- CAPTACIÓN DE RECURSOS FINANCIEROS DE NATURALEZA COMPETITIVA (CONVOCATORIAS PÚBLICAS) PARA LA INVESTIGACIÓN. 3.2. DIMENSIÓN 2.- PRODUCCIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA 3.2.1. Producción Científica en revistas indexadas por el ISI 3.2.2. Producción Científica en revistas No indexadas por el ISI y otras publicaciones 3.2.3. Ponencias y conferencias invitadas presentadas a congresos y participación como editores o asesores en publicaciones científicas. 3.2.4.- La solicitud y obtención de patentes y modelos de utilidad 3.2.5. Transferencia de tecnología y participación del personal en la generación o en las actividades de empresas, especialmente de base tecnológica. 3.3. DIMENSIÓN 3.- INTERACCIÓN CON EL ENTORNO PRODUCTIVO Y SOCIAL E INTERNACIONALIZACIÓN 3.3.1. Contratos con empresas para la ejecución conjunta de proyectos de investigación, servicios de asesoramiento, informes técnicos, etc. 3.3.2. Contratos y convenios con el sector público (Ministerios o sus organismos, Comunidades Autónomas etc.) e instituciones sin ánimo de lucro. 3.3.3. Implicación en asesoría científica y tecnológica externa de los investigadores. 3.3.4. Internacionalización de las actividades de investigación 3.4. DIMENSIÓN 4.- LA FORMACIÓN DE INVESTIGADORES Y LA ACTIVIDAD POSTDOCTORAL 3.5. DIMENSIÓN 5.- ACTIVIDADES DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA O DE DIVULGACIÓN 3.5.1. Participación en la semana de la ciencia y ferias científicas o en otras actividades de fomento de la cultura científica. 3.5.2. Actividades de divulgación en medios de comunicación (artículos de prensa, etc.) 115 3.5.3. Formación de profesores de enseñanza primaria, secundaria y bachillerato 3.5.4. Elaboración de manuales y libros de texto 3.5.5. Jornadas de puertas abiertas 3.5.6. Jornadas vocacionales en centros de Enseñanza secundaria 3.5.7. Otros 4. PLAN ESTRATÉGICO DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA 4.1. ANÁLISIS DEL ESTADO DEL ARTE O POSICIONAMIENTO EN EL ENTORNO COMPETITIVO DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA 4.1.1. Fortalezas 4.1.2. Debilidades 4.1.3. Oportunidades 4.2.4. Amenazas 4.1.5. Análisis integrado 4.2. MISIÓN Y VISIÓN DEL ÁREA CIENTÍFICO-TÉCNICA 4.2.1. Misión 4.2.2. Visión 4.3. LA ESTRATEGIA DE INVESTIGACIÓN 4.3.1. Objetivos generales 4.3.2. Objetivos específicos 4.4. CONDICIONES Y TENDENCIAS EXTERNAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN PROPUESTOS 4.4.1. Calidad en la investigación 4.4.2. Impacto de la investigación 4.4.3. Generación de ingresos 4.4.4. Valor añadido 5. ACTUACIONES PARA ALCANZAR LOS OBJETIVOS 5.1. ORGANIZACIÓN 5.2. NUEVOS CENTROS E INSTITUTOS 5.3 INFRAESTRUCTURA CIENTÍFICA 5.4. RECURSOS HUMANOS 5.5. RECURSOS ECONÓMICOS 5.6. PROYECTOS CIENTÍFICO-TECNOLÓGICOS 5.7. ACTIVIDADES DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA O DE DIVULGACIÓN 5.8. INDICADORES DE RESULTADOS DE LA ACTIVIDAD INVESTIGADORA 116 ANEXO II. DISTRIBUCIÓN DE RECURSOS ENTRE ÁREAS CIENTÍFICOTÉCNICAS Humanid. y Ciencias Sociales Biología y Biomed. Recursos Naturales Ciencias Agrarias Ciencias y Tecn. Físicas Ciencias y Tecn. Materiales Ciencias y Tecn. Alimentos Ciencias y Tecn. Químicas TOTAL (€) Humanid. y Ciencias Sociales Biología y Biomed. Recursos Naturales Ciencias Agrarias Ciencias y Tecn. Físicas Ciencias y Tecn. Materiales Ciencias y Tecn. Alimentos Ciencias y Tecn. Químicas TOTAL Personal Humanid. postdoctoral (3 y Ciencias años) Sociales Biología y Biomed. Recursos Naturales Ciencias Agrarias Ciencias y Tecn. Físicas Ciencias y Tecn. Materiales Ciencias y Tecn. Alimentos Ciencias y Tecn. Químicas TOTAL Biología y Biomed. Recursos Naturales Ciencias Agrarias Ciencias y Tecn. Físicas Ciencias y Tecn. Materiales Ciencias y Tecn. Alimentos Ciencias y Tecn. Químicas TOTAL Biología y Biomed. Recursos Naturales Ciencias Agrarias Ciencias y Tecn. Físicas Ciencias y Tecn. Materiales Ciencias y Tecn. Alimentos Ciencias y Tecn. Químicas TOTAL Infraestructura científica 2006 2007 2008 2009 Total (€) Personal predoctoral (4 años) 2006 2007 2008 2009 Total 2006 2007 2008 2009 Total Personal Humanid. técnico/gestión y Ciencias (2 años) Sociales 2006 2007 2008 2009 Total Científicos titulares Humanid. y Ciencias Sociales 2006 2007 2008 2009 Total 117
