CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE per la SCIENZA E TECNOLOGIA dei MATERIALI

1. CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE per la SCIENZA E TECNOLOGIA dei MATERIALI IL CONTRIBUTO DEL CONSORZIO INSTM ALLA RICERCA SU MATERIALI NANOSTRUTTURATI E NANOTECNOLOGIE Laura Montanaro DISMIC – Politecnico di Torino Membro del Consiglio Scientifico del Consorzio INSTM Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

2. Il contesto Il mondo accademico italiano è prevalentemente caratterizzato • dalla presenza di un gran numero di gruppi di ricerca di piccole dimensioni; • dalla carenza di grandi centri dotati di apparecchiature di rilievo; • dalla difficoltà di mettere in gioco “masse critiche” necessarie ad una ricerca competitiva. Materiali nanostrutturati e Nanotecnologie: • ingenti investimenti • forte interdisciplinarietà delle competenze Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

3. INSTM in Italia (44 Università) Ancona, Bari, Basilicata, Bergamo, Bologna,Brescia, Cagliari, Calabria, Cassino, Catania, Ferrara, Firenze, Genova, Insubria, L’Aquila, Lecce, Messina, Milano, Milano Bicocca, Milano Polit., Modena e Reggio Emilia Napoli, Napoli II, Padova, Palermo, Parma, Pavia, Perugia, Piemonte Orientale, Pisa, Reggio Calabria Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006 Roma La Sapienza, Roma Tor Vergata, Roma Tre, Salerno, Sassari, Siena, Torino, Torino Politecnico, Trento, Trieste, Udine, Venezia, Verona

4. La Missione dell’ INSTM • Promuovere, coordinare e condurre azioni di ricerca, educazione, innovazione tecnologica nel settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali, coordinando competenze interdisciplinari nel settore della Chimica, Ingegneria e delle Nanotecnologie. • Promuovere la formazione di centri di eccellenza e di strutture a livello nazionale necessarie alla realizzazione di azioni di R&D di alto profilo nel settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali. Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

5. La Missione dell’ INSTM • Operare come riferimento unico nelle collaborazioni e partnerships internazionali, offrendo lo spettro completo del “top” delle potenzialità e strutture di ricerca nel settore della Scienza e Tecnologia dei Materiali. • Offrire un riferimento unico al mondo produttivo per azioni di consulenza e “problem solving” • Promuovere la sensibilizzazione, anche del grande pubblico, al ruolo fondamentale giocato dalle discipline della STM nei settori della Salute, Sicurezza, Energia, Conservazione del Patrimonio culturale, Nanotecnologie, attraverso azioni coordinate e di vario livello. Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

6. Progetti a livello nazionale di INSTM 2002 - 2005 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

7. Progetti Europei finanziati (6°P.Q.)2003 - 2005 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

8. INSTM@FP6.UEProgetti Europei finanziatinell’ambito del 6° Programma Quadro Thematic Priority: • Nanotechnologies and nanosciences, knowledge-based multifunctional materials and new production processes and devices Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

9. Molecular Approach to Nanomagnets and Multifunctional Materials (MAGMANet) Type: NoE Coordinator: INSTM(UdR Firenze / Prof. D. Gatteschi) Participants:Universitat Karlsruhe (Germany), Universidad de Valencia (Spain), Universidad de Zaragoza (Spain), Delegation IDF (France), Universiteit Leiden (The Netherland), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spain), University of Wroclaw (Poland), University of Bucharest (Romania), Insituto tecnologico e Nuclear (Spain), Delegation Alsace (France), Istituto Nazionale per la Fisica della Materia (Italy), The Royal Institution of Great Britain (Great Britain), The University of Manchester (Great Britain), University of Berne (Switzerland) Total fund (EUR): 10.470.000 – INSTM (EUR): 945.581 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

10. MAGMANet goals: • Tackle the fragmentation of European research • Provide lasting integration: European Institute of Molecular Magnetism, EIMM • Interdisciplinary cooperation • Virtual laboratory and technological platforms • Industrial innovation and TT • Promote education The INSTM Partners U. Firenze, D. Gatteschi U. Modena, A. Cornia U. Parma, E. Dalcanale U. Catania, I.L. Fragalà

11. Integrated Design of Catalytic Nanomaterials for a Sustainable Production (IDECAT) Type: NoE Coordinator: INSTM (UdR Messina / Prof. G. Centi) Participants: Ghent University GE (Belgium), Katholieke Univ. Leuven KUL (Belgium), Academy of Sciences of the Czech Rep. ASCR (Czech Rep.), Technische Univ. Denmark TUD (Denmark), Helsinki Univ. of Technology HUT (Finland), Centre National de la Recherce Scienitfique CNRS (France), Max-Pesellschaft MPG (Gerrmany), Leibniz Institute for Organic Catalysis IFOK (Germany), Technische Univ. Mnchen TUM (Germany), Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR (Italy), NRSC-Catalysis NRCC (The Netherlands), Polish Academy of Sciences PAS (Poland), Consejo Superior de Investigaciones Cientficas CSIC (Spain), Stockholm University SU (Sweden), University of Liverpool UL (U.K.), University St. Andrews USTAN (U.K.), University of Southampton US (U.K.), University of Oxford UO (U.K.), Ecole Polytechnique Fdrale de Lausanne EPFL (Switzerland), Swiss Federal Institute of Technology ETH (Switzerland) Total fund (EUR): 9.500.000 – INSTM (EUR): 1.300.000 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

12. Aims of IDECAT • The synthesis and mastering of nano-objects, the materials of the future for catalysis, integrating the concepts which are also common to other nanotechnologies. • The integrated design of catalytic nanomaterials to achieve their non-evolutionary and knowledge-based development. • Final objective is the creation of a self-sustaining virtual Institute on catalysis Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006 The INSTM Partners U. Messina, G. Centi U. Torino, A. Zecchina Poli Milano, Forzatti Università di Bologna

13. Nanostructured and functional polymer-based materials and nanocomposites (NANOFUNPOLY) Type: NoE Coordinator: INSTM (Prof. J. M. Kenny, UdR: Perugia) Participants: Ingénierie des Materiaux Polymères (France), CNRS - Polymer Group (France), Institut fur Polymerforschung Dresden e.V. (Germany), Deutsches Kunstoff-Institut (Germany), Cons. of Research on Nanostructured and Crosslinked Polymeric Materials (Rep. Ceca), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spain), TECNALIA (Spain), Utrecht University (Netherlands), National Technical University of Athens (Greece), Foundation of Research and Technology - Hellas (Greece), University of Minho (Portugal), Lund University (Sweden), Sicomp AB (Sweden), Centro Ricerche Plast-optica srl (Italy), Technion - Israel Institute of Technology (Israel), Politechnika Lodzka (Technical University of Lodz, Poland), Romanian Cons. For Nanostructured Polymers (Romania), The Scientific and Technical Research Council of Turkey Material and Chemical Technologies Research Institute (Turkey), Instituto de Investigaciones en Ciencia y Technología de Materiales (Argentina), Polytechnic University (USA) Total fund (EUR): 6.600.000 – INSTM (EUR): 1.542.000 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

14. MAIN AREAS OF EXCELLENCE IN NANOFUN-POLY: Area 1. Polymer Chemistry New monomers and new precursors (copolymers, dendrimers, hyperbranched polymers, microgels, nanoclusters, nanotubes); Polymerization routes – chain polymerization, polycondensation, free radical, sol-gel, etc. Area 2. Polymer Processing Intelligent and integrated processing of nanostructured polymers and nanocomposites ; Environmentally friendly processing techniques ; Coatings and Patterning of polymer surfaces Area 3. Nanostructure-Property Relationships New techniques of nanoscale characterization; Rheology at different scales ;Molecular modeling and related multi-scale simulation techniques Area 4. Applications Mechanical systems; Functional coatings and membranes; Optical and electrical devices; Bioactivity Area 5. Life Cycle Analysis and Life Cycle Engineering Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

15. Gruppi di ricerca partecipanti come INSTM: • Josè M. Kenny - UdR: Perugia - Sez. 6 • Saverio Russo - UdR: Genova - Sez. 6 • Francesco Pilati - UdR: Modena e Reggio Emilia - Sez. 6 • Piero Sozzani - UdR: Milano Bicocca - Sez. 6 • Claudio Migliaresi - UdR: Trento - Sez. 5 • Antonino Pollicino - UdR: Catania - Sez. 6 • Alberto Mariani - UdR: Sassari - Sez. 6 • Vittoria Vittoria - UdR: Salerno - Sez. 6 • Maria Vittoria Russo - UdR: Roma La Sapienza - Sez. 6 • Francesco Paolo La Mantia - UdR: Palermo - Sez. 6 • Emo Chiellini - UdR: Pisa - Sez. 5 • Michele Vacatello - UdR: Napoli - Sez. 6 • Giuseppe Di Silvestro - UdR: Milano Università  - Sez. 6 • Theonis Ricco' - UdR: Brescia - Sez. 6 • Giovanni Camino - UdR: Torino Politecnico (AL)- Sez. 6 • Antonio Marigo - UdR: Padova - Sez. 6 • Aldo Priola - UdR: Torino Politecnico (TO) - Sez. 6 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

16. Structural Ceramic Nanocomposites for top-end Functional Applications (NANOKER) Type: IP Coordinator: Consejo Superior Investigaciones Cientificas (E) Participants of INSTM: L. Montanaro, Torino Politecnico,T. Valente, U. Roma La Sapienza, Prof. G. Gusmano, U. Roma Tor Vergata, Prof. F. Carassiti, U. Roma 3 Ambito AIMAT: Associazione Italiana di Ingegneria dei Materiali www.aimat.it Total fund (EUR): 11.351.933 – INSTM (EUR): 811.400 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

17. Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

18. NANOKER goals: • To provide and industrialize knowledge-based nanoceramics (<100 nm), nanocomposites (second phases <10 nm) and micro-nano composite coatings for top-end functional and structural applications that are beyond reach with incremental materials development only. • Three main application fields: • Biomedical applications • Optical applications • Extreme conditions and microdevices • From the synthesis of nanopowders and their surface modification up to the design, production and testing of prototypes. Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

19. Nanoscale Integrated processing of self-organizing multifunctional organic materials (NAIMO) Type: IP Coordinator: Univ. Libre de Bruxelles Participants: INSTM (Prof. Claudio Zannoni, UdR: Bologna),Mons-Hainaut (Belgium), Martec Consulting (Belgium), IMEC (Belgium), CNR-ISMN (Italy), STMicroelectronics Srl (Italy), Innova Srl (Italy), University of Cambridge (United Kingdom), Cambridge Display Technology (United Kingdom), Plastic Logic (United Kingdom), Johnson Matthey Research Center (United Kingdom), Avecia Ltd (United Kingdom), Technical University of Eindhoven (Netherlands), Philips Research Laboratories (Netherlands), Univ. of Linköping (Sweden), CSIC-ICMAB & IMM (Spain), Max Planck Institute (Germany), Univ. of Würzburg (Germany), Merck (Germany), Technical University of Lodz (Poland), Risø (Denmark) Total Fund (EUR): 14.900.000 – INSTM (EUR): 460.000 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

20. Development of advanced surface technology for extended resistance in extreme environment (ASTERIXE) Type: STRP Coordinator: Commissariat à l'Energie Atomique Participants: INSTM (Prof. Ugo Bardi, UdR: Firenze), CEA (France), EADS (France), ARES (France), FZK (Germany), KSB (Germany), TURBO (Italy), STS (United Kingdom), CRANFIELD (United Kingdom) Total fund (EUR): 1.638.700 – INSTM (EUR): 811.400 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

21. Nanocomposites with high colouration efficiency for electrochromic smart plastic devices (NANOEFFECTS) Type: STRP Coordinator: Fraunhofer-Institut Silicatforschung Participants: INSTM (Prof. Giorgio A. Pagani, UdR: Milano Bicocca), Centro de Investigacion Tecnologica en Electroquimica (Spain), Fabrica Espanola de Confecciones s.a. (Spain), Maser Microelectronica (Spain), Vyzkumny ustav organickych syntez a.s. (Rep. Ceca), Essilor International (France), Institut de Chemie de la Matiere Condensee de Bordeaux (France), Solvionic SA (France), Institut de Recherche d'Hydro-Québec (Canada), Functional Coatings Group - Universidad de Minho (Portugal), VacMinho-Revestimentos e Engenharia de Superficies, Ltd. (Portugal) Total fund (EUR): 2.429.990 – INSTM (EUR): 220.500 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

22. Design and fabrication of optoelectronic devices based on innovative second-order nonlinear organic nanomaterials (ODEON) Type: STRP Coordinator: Università di Roma, “Tor Vergata” Participants: INSTM (Prof. Giovanna Brusatin, UdR: Padova), AMS S.p.A. (Italy), Commissariat à l'Energie Atomique (France), Ecole Normale Supérieure Lyon (France), ULP-IPCMS (France), Royal Institute of Technology (Sweden), University of Hamburg (Germany), University of Kaiserslautern (Germany), University of Potsdam (Germany), Weizmann Institute of Science (Israel) Total fund (EUR): 2.625.000 – INSTM (EUR): 295.800 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

23. Polymer injection advanced moulding (PIAM) Type: STRP Coordinator: Ecole des Mines de Paris Participants: INSTM (Prof. Stefano Piccarolo, UdR: Palermo),Università di Salerno - Dip. di Ingegneria e Chimica Alimentare (Italy), Università di Napoli Dip. di Ingegneria Chimica (Italy), ATOFINA (France), Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (France), SCHNEIDER Electric Industries Sas (France), Centre d'Animation Régional en Matériaux Avancés (France), SERAM-ENSAM-LTVP (France), Dow Benelux B. V. (Netherlands), Technische Universiteit Eindhoven (Netherlands), Katholieke Universiteit Leuven (Belgium), National Technical University of Athens (Greece), Institut fuer Kunstsofftechnologie (Germany), Robert Bosch GmbH (Germany), University of Minho (Portugal), Innovation in Polymer Engineering (Portugal), Iberomoldes (Portugal), Centre for Polymer Processing Simulation and Design School of Engineering - University, of Wales (United Kingdom), Polish Academy of Sciences - Centre of Molecular and Macromolecular Studies (Poland) Total fund (EUR): 851.640 – INSTM (EUR): 48.017 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

24. Environmentally friendly multifunctional fire retardant polymer hybrids and nanocomposites (NANOFIRE) Type: STRP Coordinator: Centro di cultura per l'Ingegneria delle materie plastiche. Participants: INSTM (Prof. J. Kenny, UdR: Perugia), CDCMP, University of Perugia (Italy), University of London (U.K.), University of Piemonte Orientale (Italy), University of Budapest (Hungary), Nanocyl S.A., Materia Nova, Leistritz, Tolsa, CR-Fiat (Italy), PEMU Car Accessories Ltd (U.K.), IPM, INSA-Lyon (France) Total fund (EUR): 2.290.000 – INSTM (EUR): 180.000 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

25. Intelligent nanocomposite for bone tissue repair and regeneration (NANOBIOCOM) Type: STRP Coordinator: Fundacion INASMET (Spain) Participants: INSTM (Prof. J. Kenny, UdR: Perugia), UMC Nijmegen, IBV, The University Court of the University of Aberdeen, IOR, EPFL, PROGENIKA. Total fund (EUR): 2.017.616 – INSTM (EUR): 242.190 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

26. Development of simple and reliable on-line monitoring equipment for thermal spraying control (DESIRE) Type: CRAFT Coordinator: Fundacion Inasmet (Spain) Participants: INSTM (Prof. U. Bardi, UdR: Firenze), Dr. B. Allcock - Monitor Coatings and Engineers Limited (U.K.), Dr. G. Rizzi - Turbocoating (Italy), J. Putzier - Putzier Oberflichentechnik GmbH (Germany), G. Coppelletti - Artec (Italy), P. Bayard - Chromalloy (France). Total fund (EUR): 597.100 – INSTM (EUR): 175.000 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

27. Magnetism and Magnetic Resonance of Molecules (MOLMAG) Type: MARIE CURIE – EST Coordinator:INSTM (Prof. Dante Gatteschi, UdR: Firenze) Fund INSTM granted (EUR): 266.490 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

28. Quantum effects in molecular nanomagnets (QuEMolNa) Type: MARIE CURIE - RTN Coordinator: INSTM (Prof. Dante Gatteschi, UdR: Firenze) Participants: Istituto Nazionale per la Fisica della Materia - INFM (Italy), Université de Paris (France), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (France), Universitat de València (Spain), Consejo Superior de Investigaciones Scientificas (Spain), University of Bern (Switzerland), University of Basel (Switzerland), University of Manchester (United Kingdom), Universiteit Leiden (Netherlands), Universität Karlsruhe (Germany), Universität Bielefeld (Germany) Total fund (EUR):2.176.350 – INSTM (EUR):237.292 Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

29. Biodegradable polymeric materials for Health and Environment (BIOMAHE) Type: MARIE CURIE HOST FELLOWSHIP FOR TRANSFER OF KNOWLEDGE (TOK) Coordinator: INSTM (Prof. Mariastella Scandola, UdR: Bologna) Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

30. Altre iniziative INSTM Laboratorio INSTM di Scienza e Tecnologia dei Materiali presso ELETTRA (Sincrotrone, Trieste): per promuovere l’uso della luce di Sincrotrone e sorgenti FEL nella scienza e tecnologia dei materiali) ITALY-JAPAN Joint Laboratory “Research Institute for Nanoscience” (RIN): per lo studio di materiali ceramici strutturali e bio-materiali tramite Raman e SEM/Electroluminescence. Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

31. Sviluppo e supporto di centri di riferimento per la ricerca Centri di Riferimento INSTM (CR-INSTM): per promuovere lo sviluppo di laboratorio a livello nazionale e consortile con un elevato grado di competenza, qualità della strumentazione disponibile e eccellenza della ricerca. Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23 Maggio 2006

32. I Centri di Riferimento INSTM • Transformation technologies for Polymeric and Composite Materials - Coordinator: Prof. Domenico Acierno - University of Naples • Bioactive Polymeric Materials for Biomedical and Environmental Applications - Coordinator: Prof. Emo Chiellini - University of Pisa • Research Center of Nanosized Materials for Microelectronic and Related Applications - Coordinator: Prof. Ignazio Luciano Fragalà - University of Catania

33. I Centri di Riferimento INSTM • LAMM - Laboratory for Molecular Magnetism - Coordinator: Prof. Dante Gatteschi - University of Florence • LASCAMM - Laboratory of Synthesis and Characterization of Organometallic-Based Molecular Materials - Coordinator: Prof. Mauro Ghedini - University of Calabria • NIPLAB - Laboratory of Nanocomposites and Multifunctional Polymeric Hybrid Materials - Coordinator: Prof. Josè M. Kenny - University of Perugia

34. I Centri di Riferimento INSTM • LINCE - Laboratory of Technology and Engineering of Ceramic Materials - Coordinator: Prof. Laura Montanaro - University of Torino Politecnico • Laboratory of Surface Treatments Engineering - Coordinator: Prof. Teodoro Valente - University of Roma "La Sapienza" • Surfaces and Nanostructured Interphases. Large Surface Extension Materials: synthesis, characterization and modeling - Coordinator: Prof. Adriano Zecchina - University of Torino

35. Contratti Industriali di INSTM

36. Borse di dottorato (K EUR) 220 220 180 180 160 160 160 140 80

37. Borse Post-Doc (K EUR) 396 396 198 198 180