POS CCE. Investiţii pentru viitorul dumneavoastră

Share

PROGRAMUL OPERAŢIONAL SECTORIAL CREŞTEREA COMPETITIVITĂŢII ECONOMICE

cofinanțat prin Fondul European de Dezvoltare Regională

“Investiții pentru viitorul dumneavoastră 

AXA PRIORITARĂ 2 – COMPETITIVITATE PRIN CDI

Operaţiunea 2.1.2: „Proiecte CD de înalt nivel ştiinţific la care vor participa specialişti din străinătate”

PROIECT: Tehnologii SPFM în reacţii ionice ale soluţiilor reziduale în sol şi realizarea de nanocompozite bazate pe nanotuburi de carbon

pentru aplicaţii de energie şi mediu (SPFM-LA)

Proiect cofinanțat prin Fondul European de Dezvoltare Regională

COMUNICAT DE PRESĂ

București, 30.05.2013

”CERCETĂTORII ROMÂNI PRODUC PRIMELE CELULE SOLARE DE GENERAȚIA A 3-A

FOLOSIND NANOTUBURI DE CARBON”

Universitatea POLITEHNICA din București cu sediul în Splaiul Independenței, nr 313, derulează, începând cu data de 18.06.2010 proiectul “Tehnologii SPFM în reacţii ionice ale soluţiilor reziduale în sol şi realizarea de nanocompozite bazate pe nanotuburi de carbon pentru aplicaţii de energie şi mediu (SPFM-LA)“, co-finanţat prin Fondul European de Dezvoltare Regională, în baza contractului de finanţare încheiat cu Autoritatea Națională pentru Cercetare Științifică.

Valoarea totală a proiectului este de 6.611.800,00 lei, din care asistenţa financiară nerambursabilă este de 4.980.000,00 lei.

Proiectul se implementează în localitatea București pe o durată de 40 luni.

O echipă de cercetători români din cadrul Centrului de Știința Suprafeței și Nanotehnologie al Universității Politehnice București, condusă de Prof. Dr.rer.nat. Marius Enăchescu – specialist internațional în fizica suprafeței, a realizat în premieră în România celule solare de generația a 3-a pe baza de nanotuburi de carbon produse în laboratorul și cu echipamentele proprii. Cele mai importante proprietăți ale nanotuburilor de carbon obținute, tuburi de peste 40.000 de ori mai subtiri decat un fir de par, sunt capacitatea lor de conducător de energie electrică – de 1000 ori mai mare decât a cuprului, aproximativ aceeasi duritate ca si diamantul (cel mai dur material din natura), rezistența mecanica de intindere de ~14 ori superioară Kevlarului și capacitatea de conductor termic aproape egală cu a aluminiului.

Comunicatul de presă prezintă realizările științifice deosebite obținute în cadrul desfășurării Proiectului, de la începerea acestuia 16.06.2010 și până în momentul de față.

Proiectul adresează două dintre cele mai importante tematici de real interes actual pe plan european și internațional și anume:

– ameliorarea apelor reziduale – contribuții practice la politica verde, a unui mediu nepoluat.

– aplicații de depoluare a mediului și energiile curate, regenerabile

Cele mai importante obiective ale Proiectului au fost deja atinse, și anume implementarea SPFM (Scanning Polarization Force Microscopy), producerea nanocompozitelor pe bază de nanotuburi de carbon și producerea de celule solare de generația 3-a bazate pe nanotuburi de carbon.

Obiectivele strategice ale proiectului au fost îndeplinite după cum urmează:

– Caracterizarea SPFM și ameliorarea apelor reziduale unde au fost propuse ca obiective speciale:

1.1     determinarea distribuției spațiale (cu rezoluție nanometrică) a filmelor de lichide ce udă suprafețele, folosind SPFM. De asemenea, folosind aceeași tehnică, s-a determinat distribuția la scară nanometrică a ionilor pe suprafețele acoperite cu filme moleculare subțiri de lichide, mobilitatea acestora și reacțiile de schimb cu substratul.

1.2     determinarea structurii și a configurației moleculelor din soluțiile lichide ce se află în contact cu suprafețele mineralelor din sol, folosind tehnici de spectroscopie, de preferință Sum Frequency Generation (SFG) sau microscopie Raman.

1.3     determinarea rolului straturilor moleculare la modificarea structurii moleculare la interfața, la modificarea nivelului de udare a suprafeței de interes și la blocarea atât a difuziei ionilor cât și a reacțiilor dintre ionii din substanțele toxice și  substrat.

– Producerea și caracterizarea nanocompozitelor bazate pe nanotuburi de carbon, unde a fost urmărită realizarea obiectivelor speciale:

1.4     producerea controlată, caracterizarea și optimizarea depunerilor de nanotuburi de carbon folosind tehnica de ablație laser:

  • caracterizarea proprietăților de adeziune și durabilitate locală a nanotuburilor la substratul folosit, prin măsurători de forțe de adeziune și nanoindentări folosind tehnica AFM și de asemenea investigarea conductivității electronice locale prin măsurarea caracteristicii curent-tensiune locale folosind cantilevere AFM conductoare.
  • caracterizarea spațio-morfologică a nanotuburilor de carbon folosind STM-AFM (Scanning Tunneling Microcopy – Atomic Force Microscopy), precum și SEM (Scanning Electron Microscopy) și TEM (Transmission Electron Microscopy), microscopie Raman, confocală

1.5     celule solare de generația 3-a bazate pe nanotuburi de carbon:

  • straturi subtiri ca matrici organice continand nanotuburi de carbon
  • electrozi transparenti pe baza de nanotuburi de carbon

Prin foarte buna implementare a strategiei proiectului, echipa de cercetare, condusă de către Profesor Dr.rer.nat. Marius Enăchescu – specialist de renume internațional – a obținut rezultate deosebite în atingerea obiectivelor propuse. Profesorul Enăchescu s-a întors în România în 2009 după 15 ani petrecuți în marile laboratoare ale lumii printre care Lawrence Berkeley National Laboratory, California (USA), și a constituit la Universitatea Politehnică București una dintre cele mai performante echipe de cercetare din fizica românească actuală. Împreună cu echipa sa Prof. Enăchescu a creat prima cameră de ablație laser pentru producerea de nanotuburi de carbon din România, tehnologie aflată în prezent în doar cateva alte state ale lumii.

Rezultatele obținute în proiect:

– implementarea cu succes în România a celei mai avansate tehnici de caracterizare la scară nanometrică a unghiului de contact/udare, respectiv tehnica Scanning Polarization Force Microscopy (SPFM);

– implementarea cu succes în România a unuia dintre cele mai performante sisteme de ablație laser în regim pulsatoriu și anume un sistem de ablație asistată de un laser cu excimer operabil în mediu de vid înalt și ultra-înalt pentru creșterea de straturi ultra-subțiri, plecând de la monostraturi atomice. Sistemul este echipat cu RHEED pentru monitorizarea si numararea creșterii straturilor atomice;

– proiectarea și realizarea unui design inovator pentru o camera de ablație destinată creșterii nanostructurilor de carbon prin implementarea tehnicii de ablație în regim pulsatoriu asistată de un laser cu excimer.

Prin utilizarea cu precădere a acestor tehnici unice în România, în cadrul desfășurării activităților de cercetare necesare atingerii obiectivelor Proiectului, a fost posibilă obținerea unor rezultate științifice de cea mai mare valoare științifică, nu numai pe plan național, dar și internațional. Intre acestea se pot enumera:

– determinarea la scară nanometrică a unghiurilor de udare ale nanopicăturilor de lichide prin tehnica SPFM și determinarea distribuției lor spațiale

– caracterizarea efectului de coroziune la scara micro și nanometrică prin tehnica SPFM

– realizarea unei game variate de nano-structuri de carbon prin tehnica de ablație laser în regim pulsatoriu, și anume: grafene, nano-onions și nanotuburi de carbon cu un singur perete (SWCNTs)

– implementarea de celule solare de generația a 3-a

– începerea procesului de brevetare a design-ului camerei de ablație destinată creșterii nanostructurilor de carbon folosind tehnica de ablație laser cu excimer.

Rezultatele Proiectului au fost astfel prezentate și recunoscute de comunitatea științifică internă și internațională în urma prezentării acestora în cadrul unor conferințe interne și internaționale de specialitate sau prin publicarea acestora în reviste și publicații de specialitate interne și internaționale, i.e., 7 articole ISI acceptate și/sau trimise spre publicare, 2 articole publicate la conferinte, 12 participări la conferințe în România și străinătate.

Sinergie cu alte proiecte interne și internaționale:

Rezultatele obținute în cadrul desfășurării Proiectului au permis integrarea tematicii de cercetare propusă în realizarea unor parteneriate științifice cu entități științifice de cel mai înalt nivel  internațional, desfășurate în cadrul unor alte proiecte, între acestea putându-se aminti:

  • “LAB FAB for smart sensors and actuators MEMS”, FP7-ENIAC – Nanoelectronics, (2013-1015), Prof. Dr.rer.nat. Marius Enăchescu – Director Proiect
  • “Actinides and Heavy Metals interactions on proteins and their biosensing”, IFA-CEA France Partnership, (2012-1014), Prof. Dr.rer.nat. Marius Enăchescu – Director Proiect
  • “Biomaterials synthesis for polyesters industry with applicability in the production of ballistic protection equipments”, PN-II CDI, (2012-1015), Prof. Dr.rer.nat. Marius Enăchescu – Director Proiect
  • “Technologies for leathers with self-protection properties by surface modification with oxide and metal nanoparticles for advanced applications”, PN-II CDI, (2013-1015), Dr. Liana Anicai – Director Proiect
  • „A new generation of sollar cells based on carbon nanotubes”, PN II-CAPACITATI-BILATERALE (2013-2014), Prof. Dr.rer.nat. Marius Enăchescu – Director Proiect

Detalii suplimentare puteți obține la:

Contact Centrul de Știință a Suprafeței și Nanotehnlogie

Prof.Dr.rer.nat Marius Enăchescu

Director de proiect

marius.enachescu@upb.ro
University Politehnica Bucharest
Splaiul Independentei 313060042 Bucharest

Share