Materiales avanzados y Nanotecnología

Este grupo abarca elementos que podrían ser piezas clave de desarrollos futuros altamente disruptivos. Por un lado, los Materiales Avanzados se plantean como potenciales sustitutos de menor coste y mayores propiedades frente a materiales existentes, llevando a nuevos productos y servicios con mayor valor añadido, y ofreciendo mejoras importantes en diferentes campos. Por otro lado, los nanomateriales y nanotecnologías tienen el potencial de conducir a avances radicales en campos vitales como la salud, la energía, el medio ambiente o la fabricación.

HIGH PERFORMANCE MATERIALS

Bajo la categoría de materiales de altas prestaciones se incluyen el diseño y/o desarrollo de nuevos materiales con los que mejorar una o varias propiedades específicas. Entre las propiedades consideradas se encuentran: robustez, ligereza, sostenibilidad, conductividad eléctrica, conductividad térmica, resistencia frente a entornos agresivos, alta barrera a gases, aislamiento, absorción y fijación de CO2 u otros contaminantes, recubrimientos anti-rayado, auto-limpieza, auto-reparables, protección y seguridad, …

2D MATERIALS

Materiales de capa única (con un grosor de unos pocos nanómetros o menos) con características físicas o electromagnéticas especiales frente a los materiales convencionales. Se incluyen aquellos desarrollos e innovaciones basadas en materiales como el grafeno, el fosforeno y el siliceno, aunque se han identificado cientos de nuevos materiales bidimensionales que podrían ser potencialmente desarrollados.

BIOMATERIALS/MEDICAL MATERIALS

Materiales con un diseño preciso de propiedades estructurales y funcionales para interactuar con sistemas biológicos con una determinada finalidad médica (biocompatibilidad para uso diagnóstico o terapéutico). Se incluyen en esta categoría: nuevos polímeros médicos, materiales biocerámicos, materiales para impresión médica 3D (bioprinting), materiales multifuncionales médicos, biomateriales biomiméticos, bioresponsivos y bioactivos.

BIO-BASED MATERIALS

Materiales con un diseño preciso de propiedades estructurales y funcionales para interactuar con sistemas biológicos con una determinada finalidad médica (biocompatibilidad para uso diagnóstico o terapéutico). Se incluyen en esta categoría: nuevos polímeros médicos, materiales biocerámicos, materiales para impresión médica 3D (bioprinting), materiales multifuncionales médicos, biomateriales BIOMIMÉTICOS, BIORESPONSIVOS Y BIOACTIVOS.

SMART AND MULTIFUNCTIONAL MATERIALS, DEVICES AND INFRASTRUCTURES

Materiales con capacidad de responder ante estímulos externos (como estrés del material, temperatura, humedad, PH, presencia de campos eléctricos o magnéticos, luz, o compuestos químicos) y activar (mediante estímulos eléctricos) una o varias funciones. Entre las funciones que ofrecen este tipo de materiales se pueden encontrar el cambio de geometría, la captura/almacenamiento de energía, la auto-reparación, la protección electromagnética, depuración de ambientes, o la biodegradabilidad. Se incluyen distintos tipos de materiales como los polímeros inteligentes y los materiales híbridos. Se excluyen de esta categoría los biomateriales multifuncionales (ya incluidos en el grupo de los materiales médicos).

NANOMATERIALS

Son aquellos materiales caracterizados por tener un tamaño menor a 100 nanómetros en alguna de sus dimensiones externas. Estos materiales pueden estar en distintas formas, y por tanto exhibir distintas propiedades y aplicaciones: nanopartículas, nanofibras y nanocables, nanofluidos y dispersiones, y nanocompuestos.

NANOTECHNOLOGIES

Tecnologías para la manipulación de materiales y sus propiedades a nano-escalas (i.e. a escala atómica o molecular, menores a 100 nanómetros), como por ejemplo la fabricación de nanomateriales o la fabricación de nanodispositivos. Se excluyen de esta categoría los nano-dispositivos, por estar ya incluidos en otras categorías. Por ejemplo, se incluyen tecnologías nano-catalíticas, tecnologías para materiales nanofotónicos, y nanosensores. Los nanodispositivos se encuentran bajo la categoría “Tecnología Ciencias de la Vida” (p.ej. biochips) si están orientados a uso orgánico, o bajo la categoría “Nano-Electrónica” si están orientados a uso Digital.

HIGH-EFFICIENCY ENERGY CONVERTERS AND ACCUMULATORS

Nuevos materiales para la transformación o el almacenamiento de energía con elevados niveles de eficiencia. Por ejemplo, el desarrollo de nuevos materiales o tecnologías para la transformación de energía proveniente de células solares, de unidades termoeléctricas, de sistemas mecánicos, de otros combustibles o compuestos biológicos, o incluso del aire. Respecto al almacenamiento de energía, se persiguen nuevos materiales para la construcción de baterías o super-capacitores con menor peso, mayor capacidad y ciclos de vida.