MICRONANOTECH

(MICRO and NANOTECHnologies = Micro si Nanotehnologii)

PREZENTAREA PROGRAMULUI

• Extinderea PNCDI

• Scopul programului

• Obiective / directii tematice

• Rezultate estimate

• Corelatii cu alte programe


• Concluzii
EXTINDEREA PNCDI
(Planul National de Cercetare-Dezvoltare si Inovare)
1999 – 2002

Programe noi in PNCDI (sedinta Colegiului Consultativ din 16 iunie 2000)

B 5. Societatea informationala
B 6. Viata si sanatate (VioSan)
B 7. Agricultura (AGRAL)
B.8. Biotehnologii
B9. Micro si Nanotehnologii
B 10 Materiale noi
....................
Managementului riscului
Fizica (Programul National de Fizica)
..................

SCOPUL PROGRAMULUI
Cercetarea si dezvoltarea de noi materiale si tehnologii (inclusiv metode si tehnici de simulare si caracterizare microfizica si functionala), pentru realizarea de micro si nanostructuri (inclusiv materiale nanostructurate), microsisteme integrate si instrumente miniaturizate, precum si de noi produse si sisteme de fabricatie miniaturizate, de inalta precizie, caracteristice dezvoltarii competitive si durabile. Programul va fi corelat cu cercetarile de profil din Programul Cadru V CDT al Uniunii Europene si deschis cooperarii internationale.
Observatii: Micro si nanotehnologiile corespund realizarii fizice a unor structuri sau sisteme cu detalii constructive de ordinul micro sau nanometrului. Este vorba de un program de cercetare multidisciplinara, orientata aplicativ, dar precompetitiva. Implica specialisti in fizica, chimie, biologie, matematica si stiinte ingineresti (electronica si telecomunicatii, automatica si calculatoare, electrotehnica, mecanica). Program complex care include studiul si elaborarea de noi materiale, procese tehnologice si tehnologii, modelarea, simularea si proiectarea asistata de calculator precum si realizarea si caracterizarea de noi structuri functionale (inclusiv materiale "inteligente"), traductori de intrare si iesire miniaturizati si sisteme miniaturizate si integrate (microsisteme), inclusiv microinstrumentatie pentru investigatii in stiintele fundamentale. Se folosesc noi algoritmi de procesare a informatiei si noi arhitecturi de sistem, uneori inspirate din materia vie.


OBIECTIVE / DIRECTII TEMATICE

• Circuite electronice specializate, integrate in tehnologia microelectronica
• Subsisteme integrate microelectronice, microfotonice si de microunde
• Microsisteme multifunctionale (electro-opto-mecanice)
• Microtraductoare (senzori si elemente de actionare miniaturizate si integrate)
• Microstructuri de interfatare cu materia vie si microsisteme biomimetice
• Materiale nanostructurate, micro si nanostructuri
• Activitati suport: Centre si activitati de instruire prin cercetare si de suport tehnologic in microelectronica si tehnologii de microsistem. Retele de laboratoare de cercetare

Comentarii la propunerea de Obiective/Directii tematice
(posibile subprograme)


COMENTARII (1)

Circuite electronice specializate,
integrate in tehnologia microelectronica

• Circuite integrate specifice aplicatiei (ASIC) sau "specializate"
• Pot fi proiectate in tara si realizate in exterior (turnatorii de siliciu)
• Componente cheie pentru noi aplicatii (nise de piata)
• Interes pentru circuite inovative (bazate pe noi principii)
• Exemple: Proiectare cu algoritmi genetici, Circuite cu autoconfigurare
• Intre cercetare si proiectare
• Training by research (v. si mai jos)

COMENTARII (2)
Subsisteme integrate microelectronice,
microfotonice si de microunde

• Domeniile traditionale: electronica (inclusiv de electronica de putere), optoelectronica, microunde si unde milimetrice.
• Subsisteme integrate si componente destinate integrarii.
• Materiale, procese tehnologice si tehnici de caracterizare destinate realizarii celor de mai sus.
• Subsisteme electronice (de prelucrare a informatiei) ale microsistemelor inteligente (inclusiv senzori inteligenti).
• Subsisteme electronice protejate prin brevet intr-un sistem mai complex (proprietatea industriala a mai multor firme).
• Componente semiconductoare si dielectrice si subsisteme optoelectronice integrate.
• Componente active si pasive integrabile si subsisteme integrate monolitic si hibrid pentru unde centimetrice si milimetrice.
COMENTARII (3)
Microsisteme multifunctionale (electro-opto-mecanice)


• Sisteme tehnice electro-opto-mecanice integrate (concepute si utilizate ca un tot unitar, ca o unica componenta). Nu reprezinta miniaturizarea la scara a sistemelor conventionale. Functioneaza cu "semale" electrice, optice si mecanice sau numai cu unul sau doua tipuri de semnale (exista de exemplu microsisteme pur mecanice sau pur optice). Pot fi microsisteme inteligente (cu subsisteme de prelucrare electronica a informatiei si eventual comunicare la distanta).
• Exemple de aplicatii: microoptica, microfluidica, microlaboratoare, biocipuri.
• Microsisteme destinate cercetarii in fizica si chimie (v. mai jos – biologie).
• Componente (subansamble) mecanice sau optice microprelucrate care se folosesc ca atare in sisteme electro-opto-mecanice conventionale.
• Detectori de radiatie
• Materiale, procese, tehnici de caracterizare, simulare etc. destinate realizarii celor de mai sus.
COMENTARII (4)
Microtraductoare (senzori si elemente
de actionare miniaturizate si integrate)
• Microsenzori si microactuatori. Matrici de microsenzori si microactuatori.
• Microtraductori inteligenti (incorporand partea de prelucrare a semnalului (informatiei)
• Dispozitive electronice de putere (inclusiv "smart power")
• Microsisteme care mimeaza simturile (v. si mai jos)
• Materiale, procese si tehnici destinate realizarii celor de mai sus

Microstructuri de interfatare cu materia vie
si microsisteme biomimetice
• Micro si nanoelectrozi, alte micro si nanostructuri destinate interfatarii cu materia vie
• Microsisteme cu aplicatii bio-medicale (inclusiv in biotehnologii).
• Biomateriale nanostructurate (inclusiv pe principii biologice)
• Micro si nanostructuri, microsisteme (inclusiv destinate realizarii "simturilor artificiale") si tehnici biomimetice (inclusiv calcul molecular).
COMENTARII (5)
Materiale nanostructurate, micro si nanostructuri
• Materiale nanostructurate pentru diverse aplicatii (inclusiv biomateriale, v. mai sus).
• Microstructuri functionale prin structura geometrica ("materiale inteligente").
• Nanostructuri functionale (destinate integrarii in subansamble sau sisteme)

Activitati suport: Centre si activitati de instruire prin cercetare si de suport tehnologic in microelectronica si tehnologii de microsistem. Retele de laboratoare de cercetare
• Centre de instruire si suport tehnologic
• Retele de centre de suport tehnologic
• Centre si activitati de instruire prin cercetare (training by research)
• Specializari postuniversitare (inclusiv master, doctorat) si postdoctorale cu caracter pluri si interdisciplinar
• Retele de laboratoare de cercetare
• Asistenta pentru laboratoare virtuale si tele-lucru

Rezultate estimate

• Microstructuri, microtraductori, microsisteme, microinstrumentatie cu aplicatii in comunicatii, prelucrarea informatiei, aplicatii aero-spatiale, stiintele vietii, monitorizarea si protectia mediului, protectia personalului etc.
• Microsisteme inteligente (inclusiv senzori inteligenti si matrici de senzori)
• Nanostructuri si materiale nanostructurate pentru aplicatii bio-medicale, in electronica, electrotehnica, mecanica, metalurgie etc.
• Dispozitive optoelectronice si de microunde necesare prelucrarii si transmisiei informatiei
• Dispozitive si module pentru controlul si conversia energiei (inclusiv dispozitive semiconductoare de putere, celule solare, microbaterii electrochimice, sisteme de monitorizare a consumului
• Detectori de radiatie


CORELATII CU CELELALTE PROGRAME
Corelatii cu celelalte programe noi propuse pentru PNCDI
• "Societatea informationala". In masura in care acest program dezvolta si tehnologii (inclusiv hardware?), MICRONANOTECH poate furniza periferice, interfete cu mediul tehnic si natural, algoritmi de inspiratie biologica etc.
• "Viata si sanatate". MICRONANOTECH poate furniza materiale, micro si nanostructuri, microsisteme pentru aplicatii bio-medicale (inclusiv pentru cercetare).
• "Agricultura" De la MICRONANOTECH: Microsenzori si microinstrumentatie pentru agricultura, zootehnie, industrie alimentara (inclusiv controlul calitatii produselor).
• "Biotehnologii" ........ senzori si microinstrumentatie (inclusiv bioreactori).
• "Materiale noi". Suprapuneri (biomateriale, materiale inteligente, nanomateriale)?
• [Cercetari spatiale] ...... materiale micro si nanostructurate, microinstrumentatie.
Corelatii cu programe existente in PNCDI
• RELANSIN
- Transfer de tehnologie ....... ?
- Centre de excelenta ............?
- Relansin – Microinginerie (subprogram propus). Prezentat prin documentatie in mapa.
Corelatii cu programul "Orizont 2000" (v. comunicare in programul Seminarului.
CONCLUZII

• Programe "verticale" (tematice) si prioritati in PNCDI: strategia ANSTI (mai 2000) si decizia Colegiului Consultativ (iunie 2000).
• N.B. Aceste programe pe tematici prioritare ar putea integra toata gama de actiuni de profil (inclusiv transfer de tehnologie si actiuni suport). Situatia pentru MICRONANOTECH? Mixta (v. mai sus).
• Programul MICRONANOTECH provine dintr-un subprogram al proiectului de program "Tehnologii pentru societatea informationala" (1997-1998), conceput pe model european (PC 5 CDT). Acum sunt doua programe separate. Raporturile cu industria?
• Programul este pluri si interdisciplinar. Sunt implicate atat stiintele fundamentale cat si disciplinele ingineresti.
• Domeniul este foarte atragator (pe "frontul" cercetarii, potential aplicativ urias, caracter integrator), dar este este realista abordarea acestuia?
• Cooperarea europeana faciliteaza si stimuleaza activitatea. Exista si alte argumente in favoarea programului (v. mai departe in Seminar).