Firuţa BORZA

INSTITUTUL NAŢIONAL DE CERCETARE-DEZVOLTARE PENTRU FIZICĂ TEHNICĂ -

IFT IAŞI

Dr. Firuţa Borza - Membru al Consiliului Ştiinţific al INCDFT-IFT Iaşi

- Responsabil Transfer Tehnologic şi Proprietate Intelectuală

Bucureşti, 7-9 Noiembrie 2012 Biblioteca Naţională a României

IFT Iaşi

Experienţa derulării procesului de evaluare


In conformitate cu statutul său, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare

pentru Fizică Tehnică – IFT Iaşi desfăşoară activităţi de cercetare-dezvoltare şi

inovare în domeniile:

- materialele cu structuri şi proprietăţi fizice noi,

- dispozitive, aparate şi echipamente bazate pe acestea,

- metode noi de obţinere şi tehnici noi de caracterizare a materialelor şi de control

nedistructiv, metode de separare electrică şi magnetică,

- materiale şi dispozitive speciale cu aplicaţii în inginerie, medicină şi biotehnologie.

Aplicaţiile care rezultă din aceste cercetări sunt dezvoltate în parteneriat, atât cu

institute de cercetare şi universităţi, în cadrul programelor naţionale şi

internaţionale de cercetare, cât şi cu parteneri industriali.

"Science is a wonderful thing if one does not have to earn a living at it...“ (A. Einstein)

BUT… we stick to physics!!!

IFT Iaşi


Indicatori de performanţă instituţională: (acceptaţi şi la nivel mondial)

(1)Calitatea activităţilor de C-D / rezultate

(2)Calitatea resursei umane

(3)Calitatea infrastructurii şi modul de utilizare a acesteia

(4) Eficienţa managementului / calitatea mediului de cercetare

(5)Calitatea / credibilitatea planului de dezvoltare instituţională

IFT Iaşi


Indicatori de performanţă instituţională:






IFT Iaşi


Tipuri de activităţi ştiinţifice şi tehnologice care se defăşoară la INCDFT-IFT Iaşi: (1) cercetare fundamentală - noi modele şi fenomene, noi aspecte tehnologice;

(2) cercetare aplicativă - noi materiale şi aplicaţii, noi echipamente C-D;

(3) cercetare tehnologică - noi tehnologii de preparare a materialelor avansate (magnetice,

în principal), inclusiv nanomateriale şi materiale nanostructurate/nanocompozite;

proiectarea şi realizarea de noi dispozitive şi echipamente tehnologice pentru prepararea şi

caracterizarea materialelor magnetice/hibride cu caracteristici specifice;

(4) producţie de laborator - materiale, dispozitive, sisteme şi echipamente pentru cercetări

de laborator şi activităţi de microproducţie.

Principalele domenii de C-D la INCDFT–IFT Iaşi: (1) materiale avansate cu proprietăţi fizice şi structurale speciale (cristaline, amorfe,

nanostructurate/nanocompozite, micro/nanomateriale);

(2) aplicaţii bazate pe materiale avansate (senzori, traductori, actuatori, sisteme de

măsură);

(3) aplicaţii bazate pe fenomene noi, inclusiv magnetice (metode de evaluare

nedistructivă, magnetometrie, separare magnetică).

IFT Iaşi


Tehnologii de preparare a materialelor magnetice amorfe şi nanocristaline sub formă de benzi (consultanţă şi microproducţie pentru companii comerciale), fire (consultanţă şi microproducţie pentru companii comerciale), fire acoperite cu sticlă (4 brevete internaţionale – 1 SUA, 1 CA, 2 UE; consultanţă şi microproducţie pentru companii comerciale), nanofire, pulberi pentru aplicaţii şi senzoristică (consultanţă şi microproducţie pentru companii comerciale).

Rezultate de succes IFT Iaşi

Ehipament pentru prepararea benzilor amorfe/nanocristaline

Nanofire magnetice multistrat Nanofire

magnetice simple

Nanopulberi magnetice

1 proiect PN II–Parteneriate 2011 1 proiect PN II–IDEI 2012


Senzori pentru detecţia de biomolecule, cu aplicatii (bio)medicale

H

I

Non-magnetic support

Imprinted circuit

Cu conductive leads

Glass-coated

microwires

H

I

Non-magnetic support

Imprinted circuit

Cu conductive leads

Glass-coated

microwires

-6 -4 -2 0 2 4 6

240

260

280

300

320

340

360

380

No microparticle

100 microparticles

200 microparticles

400 microparticles

800 microparticles

Z (

)

H (Oe)

(Amorphous magnetic

microparticles)

0 2 4 6 8 10

0

5

10

15

20

25

30

35

2.4 x 109 microparticles/ml



(

%)

Number of microwires

(Polymer-based magnetic particles)

Microparticule amorfe

Particule magnetice acoperite cu polimeri

IFT Iaşi Rezultate de succes

Senzori pentru detectia apneei

Senzor pentru detecţia apneei

Semnal puls Semnal respiratie

1 proiect PN II–Parteneriate 2008 1 proiect PN II–Parteneriate 2011

1 proiect PN II–R.U. 2012


Senzori magnetoelastici pentru detecţia undei de puls

Senzor de puls


Senzori de temperatură cu aplicaţii în medicină şi inginerie

1 propunere proiect FP7


Materiale magnetice cu temperatură Curie coborâtă, pentru aplicaţii medicale (hipertermie)


Microparticule de FeCrNbB

Viteze specifice de absorbţie (VSA)

0 200 400 600 800

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Ma

gn

eti

za

re n

orm

ata

Temperatura (o

C)

nanoparticle de magnetita

microparticule de Fe-Cr-Nb-B tratate cu acid

benzi magnetice pe baza de Fe-Cr-Nb-B

(a)

1 proiect PN II–Parteneriate 2011


Structuri magnetice pe bază de sisteme de straturi subţiri complexe cu aplicaţii în senzori de câmp magnetic de înaltă rezoluţie, de tip magnetorezistiv

Operaţiuni structurare:

1. litografiere cu fascicul laser + corodarea ionică pentru

realizarea stratului de contact de ‘jos’;

2. nanolitografiere cu fascicul de electroni + corodare ionică

pentru definirea joncţiunii ‘pillar’;

3. depunerea unui strat de SiO2 pentru izolarea contactului de

‘jos’ de contactul de ’sus’;

4. litografiere cu fascicul laser şi realizarea stratului de contact

de ‘sus’ (Au)

Contact ‘sus’ Contact ‘jos’

Joncţiune ‘pillar’

Structură de tip ‘pillar’ Sistem - conexiuni electrice


Proiect finanţat de Office for Naval Research, SUA - “Sensitivity Enhacement of Combined Magnetic and Electric Field Sensing System Using the Magnetoresistive Elements” (2009-2013)


Materiale şi dispozitive magnetice pentru sisteme de conversie a energiei mecanice (vibraţii) în energie electrică (Energy Harvesting Device)

Sistem EDH

Caracteristici constructive: - lamelă (cantilever) din material magnetic amorf; - înfăşurare pentru culegere semnal; - magneţi permanenţi (NdFeB)

Performanţe: - pentru vibraţii cu acceleraţia de 1g, dispozitivul EDH poate furniza la ieşire o putere maximă de 3mW pentru sarcini mai mari de 100Ω; - frecvenţa de rezonanţă adjustabilă (20÷200Hz).


Proiect MNT-ERA.NET – “Small Energy Harvester based on Magnetostrictive Amorphous and Nanocrystalline Materials - STREAM” (o companie din Iaşi + 1 partener SK) (2012-2014)


- peste 350 de lucrări publicate în reviste cotate ISI - peste 430 de lucrări comunicate la conferinţe naţionale şi internaţionale - 10 brevete naţionale acordate şi 11 aplicatii depuse (în domeniul materialelor, senzorilor şi a altor dispozitive bazate pe acestea), cărora le-au fost acordate peste 23 de premii naţionale şi internaţionale - 8 medalii de aur, 6 medalii de argint, 3 medalii de bronz, 6 premii speciale - 1 brevet internaţional (“Amorphous and nanocrystalline glass-covered wires and process for their production”) cesionat unei companii din SUA - participare în 4 proiecte FP6 ca partener - 1 proiect FP7/CAPACITIES/REGPOT ("Upgrading the capacity of NIRDTP to develop sensing applications for biomedicine using magnetic nanomaterials and nanostructured materials“), care este posibil să fie finanţat din 2013 - coordonator proiect finanţat de Office for Naval Research, SUA (2007-2009) - 5 proiecte de C-D/consultanţă finanţate de companii private din SUA, Norvegia, Germania, Israel - contracte de micro-producţie - fire, benzi şi pulberi magnetice livrate către companii din SUA, Europa si Israel (50.000÷200.000 EUR/an) - 1 transfer de tehnologie către o companie din SUA / redevenţe - 1 laborator de Metrologie acreditat RENAR (testare materiale/dispozitive magnetice)

IFT Iaşi Rezultate obţinute în ultimii 5 ani


- cu institute naţionale, instituţii publice de cercetare, spitale/clinici, universităţi (participarea în programe de formare a studenţilor din ciclurile I şi II de studii şi a doctoranzilor, în parteneriat cu UAIC Iaşi) şi parteneri privaţi/industrie

IFT Iaşi Colaborări


MAGNESENS Centru Euroregional de Cercetări Avansate pentru

Senzori şi Sisteme de Senzori pe Bază de Micro şi Nanomateriale Magnetice

Proiect cofinanţat de UNIUNEA EUROPEANĂ prin Fondul European de Dezvoltare Regională, POS CCE, Axa Prioritară 2, O2.2.1 – Dezvoltarea infrastructurii C-D existente şi crearea de noi infrastructuri C-D (laboratoare, centre de cercetare) (2010-2012)

STRUCTURA CENTRULUI MAGNESENS (1) Laborator Preparare Straturi Subţiri şi Nanostructurare (2) Laborator de Microscopie Electronică (3) Laborator de Senzori Magnetorezistivi pe bază de Micro şi Nanomateriale Magnetice (4) Laborator de Biosenzori Magnetici şi Senzori Magnetici pentru Medicină (5) Laborator de Senzori şi Reţele de Senzori pe bază de Materiale Magnetice Microdimensionale

Instalaţie de nanolitografiere cu fascicul de electroni de rezoluţie

ultraînaltă (cu Gas Injection System, 2 nanomanipulatoare)

Microscop electronic de transmisie de rezoluţie ultraînaltă (cu

monocromator, filtru de energie, corector de imagine, EDX, lentilă

Lorentz)

Camera curată Camera ecranată magnetic

IFT Iaşi








IFT Iaşi


Structura personalului (la 31.12.2011)

• Total: 73

• Personal cercetare: 56 (77%)

• Doctori: 29

• Masteranzi 3

• Tehnicieni 5

• Ingineri 5

• Profesori asociaţi 6

• Personal atestat 36 (12 CSI + CSII)

• Personal administrativ 17 (23%)

Specialităţi

• Fizică

• Chimie

• Bioinginerie

• Inginerie electrică

• Electronică

• Inginerie mecanică

• Ştiinţa Materialelor

• Informatică / Automatizări şi Calculatoare

Media de vârstă la sfârşitul anului 2011: 45 ani

Media de vârstă în prezent: 44 ani

Caracteristici:

+ omogenitate, multidisciplinaritate, domenii complementare, stabilitate (în ultimii 10 ani nu a plecat nici un cercetător din institut, excepţie - pensionări)

- număr limitat de tehnicieni, lipsa studenţilor doctoranzi şi masteranzi

IFT Iaşi


IFT Iaşi

Evoluţia personalului în perioada 2008-2011

2008 91 persoane, din care 64 în C-D (70%)


2010 75 persane, din care 52 în C-D (69%)


Previziuni pentru perioada 2012-2016

2012 80 persoane (80 în prezent), din care 64 în C-D (80%)

(4 tineri cercetători angajaţi: 1 doctor, 1 doctorand, 2 masteranzi)




2016 98 persoane, din care 80 în C-D (82%) Obligaţii: (1)Proiect MAGNESENS (POS CCE, O.2.2.1) - Locuri de muncă create în CD datorită proiectului: 7; Locuri de muncă menţinute în CD datorită proiectului : 15 (2)FP7 /REGPOT – 7 cercetători cu experienţă, 1 manager PI + Inovare








IFT Iaşi


1) Cameră curată (ISO 5, ISO 7 , ISO 8) (144 m.p.) (MAGNESENS)

2) Instalaţii pentru prepararea materialelor amorfe şi nanocristaline/nanostructurate prin răcire rapidă din topitură (benzi, fire, micro şi nanofire acoperite cu sticlă, probe masive)

3) Instalaţii pentru depuneri de straturi subţiri în vid şi atmosferă controlată

4) Echipamente pentru prepararea de micro şi nanopulberi

5) Echipamente pentru prepararea de nanomateriale (nanofire, nanobare, nanoinsule, nanoclusteri, straturi subţiri) prin depunere electrochimică

6) Instalaţie de tip Spark Plasma Sintering (SPS) pentru sinterizare

7) Instalaţii pentru proiectarea şi prepararea de micro- şi nanostructuri

a) Sistem de litografiere cu laser (min. 1 μm; sistem automat de aliniere)

b) Instalaţie de nanolitografiere cu fascicul de electroni de rezoluţie ultraînaltă (MAGNESENS)

c) Instalaţie cu fascicul dublu focalizat (CrossBeam) cu modul pentru nanolitografiere cu fascicul de ioni, EDX, EBSD, Gas Injection System

IFT Iaşi Preparare şi/sau procesare materiale


1) Cameră ecranată magnetic (ecranare pentru c.c şi c.a.) (MAGNESENS)

2) Facilităţi pentru prepararea probelor înainte de caracterizare (curăţare în plasmă; corodare ionică, maşină pentru sudare microcontacte, maşină universală pentru şlefuire şi lăpuire)

3) Analizoare pentru determinarea dimensiunilor nano şi microparticulelor

4) Difractometru de raze X echipat cu module de temperatură şi reflectrometrie

5) Analizoare termice (diferenţial şi cu scanare)

6) Spectrometre (UV-VIS, FT-IR, de absorbţie atomică)

7) Echipamente pentru analiza suprafeţei şi a porozităţii (inclusiv pentru măsurarea capacităţii de stocare a hidrogenului)

8) Echipament pentru măsurarea vâscozităţii materialelor cu şi fără câmp magnetic aplicat

9) Microscop de forţă atomică cu module MFM, EFM, SThM, STYM, conductive–AFM, nanoindentare şi nanolitografiere

10) Microscoape electronice (de baleiaj şi de transmisie) (MAGNESENS)

11) Echipamente pentru caracterizarea electrică şi magnetică (NanoMOKE; VSM; PPMS; Histerezisgraf; analizoare de impedanţă/material (40 Hz-3 GHz); VNA (3÷50 GHz)

12)Echipament pentru studiul caracteristicilor dinamice ale senzorilor magnetici, cu sistem de compensare a câmpului magnetic terestru

13)Sisteme de testare cu ultrasunete (aparate ultrasonice de înaltă frecvenţă; defectoscop ultrasonic; sistem pentru scanare şi inspectare sol de tip Ground Penetrating Radar)

IFT Iaşi Caracterizarea materialelor






(4)Eficienţa managementului / calitatea mediului de cercetare


IFT Iaşi


Aprecieri ale comisiei de evaluare:

- proceduri clare de evaluare, promovare şi motivare a personalului de cercetare

- bună organizare

- procedurile administrative reduse la minimum

- transparenţă în luarea deciziilor şi alocarea fondurilor

- personalul auxiliar/administrativ asigură suportul eficient pentru personalul C-D

- adoptarea bunelor practici în managementul cercetării, inclusiv prin parteneriat cu universităţi din Europa cu tradiţie în acest domeniu (University of Glasgow, University of Sheffield, University of Ulm)

IFT Iaşi


Aprecieri generale ale comisiei de evaluare:

- numărul mare de proiecte de cercetare naţionale

- numărul şi calitatea colaborărilor naţionale şi internaţionale

- numărul şi calitatea infrastructurii de cercetare

- calitatea echipei de cercetare (cercetători care au lucrat în laboratoare recunoscute la nivel internaţional)

Sugestii/măsuri:

- îmbunătăţirea activităţii de transfer tehnologic

- creşterea numărului de brevete internaţionale (fonduri ?)

- creşterea numărului de tehnicieni (?)

- creşterea numărului de cercetători specializaţi în microscopie electronică (REGPOT)

- atragerea de doctoranzi, masteranzi şi studenţi (?)

IFT Iaşi


DEVIZA NOASTRA

Getting better all the time through continuous improvement!

IFT Iaşi

Firuţa BORZA

Documents