nanotec IT EDITORIALE " Perché NANOTEC IT

Transcript

1 nanotec IT Periodico di informazione sulle nanotecnologie Supplemento a Notizie Airi n. 132 maggio giugno 2003 Airi Associazione italiana per la ricerca industriale anno XVIII Notizie Airi Bimestrale Abbonamento annuo Soci Euro 49,00 Non soci Euro 70,00 Spedizione in abb. postale comma 20 lett. B art. 2 L n. 662 Roma/Romanina Pubblicità 45% Autorizzazione Tribunale di Roma n. 216 del 29 aprile 1986 Redazione AIRI: Roma Viale Gorizia, 25/c tel , fax airi.roma@airi.it EDITORIALE " Perché NANOTEC IT PRIMO PIANO " Aspettando la rivoluzione " I programmi di R&S in USA e Giappone " Chi conta negli USA nelle nanotecnologie " Le nanotecnologie nel Sesto Programma Quadro (VI PQ) ITALIA " Censimento italiano sulle nanotecnologie " Scarsa la presenza italiana nei primi bandi del VI PQ NOTIZIE IN BREVE " Le nanotecnologie nell ambito delle tecnologie prioritarie per l industria " Stanziamenti e finanziamenti alle nanotecnologie " Convegno sulle nanotecnologie a Milano " Applicazioni delle nanotecnologie per la conservazione/restauro di affreschi e libri antichi " Entro cinque anni le prime plastiche fotovoltaiche nanotech " Italiano il Presidente della Electrochemical Society " Dalle nanotecnologie un nuovo DVD basato su molecole intelligenti " Il Governo inglese finanzia uno studio sulle nanotecnologie " OLED migliorati da ricercatori coreani grazie alle nanotecnologie " Toshiba e ScanDisk aprono la strada verso flash chips da 4 Gb " Nuovo impulso alle nanotecnologie nella Corea del Sud NOTIZIE NANOTEC IT " Terza riunione del Comitato Direttivo " Prima riunione degli iscritti SITI WEB ED EVENTI MAGGIO GIUGNO N. 0

2

3 numero zero newsletter nanotec it 1 EDITORIALE Perché NANOTEC IT Le nanotecnologie hanno ormai conquistato una posizione centrale sulla scena della ricerca e dello sviluppo tecnologico mondiale. Centinaia di milioni di fondi pubblici (dollari, euro, yen) sono spesi nei Paesi più avanzati ogni anno per la ricerca in questo settore ed anche il VI Programma Quadro della UE prevede finanziamenti per circa 800 milioni di euro sulle nanotecnologie per i prossimi quattro anni. Iniziative specifiche, come la National Nanotechnology Initiative (NNI) americana, sono state attivate a livello nazionale per promuovere lo sviluppo di questo settore. Persino il mondo del cinema e della letteratura, vedi il film Spiderman o l ultimo libro di Michael Crichton Preda, si sono impadroniti delle nanotecnologie per le loro storie. Le nanotecnologie sono diventate insomma uno dei mantra dei nostri giorni ed il motivo risiede nel fatto che in questo settore i rappresentanti del mondo della ricerca e dell industria, ma anche quelli della finanza ed i pianificatori, vedono un modo totalmente nuovo per realizzare materiali, prodotti, dispositivi, tale da rivoluzionare sia l attività di ricerca che quella industriale e, in ultima analisi, lo stesso modo di vivere. Queste tecnologie, al pari di altre tecnologie del passato, sono in sostanza ritenute capaci di innescare un vero e proprio nuovo ciclo di sviluppo ed è opinione diffusa che trascurare di rispondere alla sfida che esse pongono può mettere a rischio la competitività futura di gran parte del sistema economico di un Paese. Anche in Italia l interesse per le nanotecnologie è cresciuto progressivamente negli ultimi anni ed è attualmente in corso, sia a livello delle strutture pubbliche che delle imprese, una attività di ricerca intensa e su un livello qualitativo spesso paragonabile a quello dei Paesi più avanzati. Manca, tuttavia ancora, una massa critica di risorse umane e finanziarie ottimale ed una coerente e coordinata strategia nazionale per una forte progettualità congiunta tra ricerca pubblica e ricerca industriale verso obiettivi in grado di migliorare/aumentare il potenziale competitivo del sistema Paese. AIRI (Associazione Italiana per la Ricerca Industriale), consapevole dell importanza di queste tecnologie e delle implicazioni che esse possono avere sul futuro del Paese, ha deciso di promuovere le creazione di NANOTEC IT, una struttura snella ed autonoma all interno dell AIRI stessa, con l intenzione di farne il punto di riferimento nazionale per le nanotecnologie nel quale possano trovare una sintesi missione ed obiettivi del mondo industriale e quelli del mondo della ricerca. Praticamente tutte le strutture dei più importanti Enti di ricerca italiani, molte grandi imprese e PMI impegnate nelle nanotecnologie, hanno già aderito a NANOTEC IT con l intento di contribuire attivamente al suo funzionamento, ma il traguardo è quello di vedere coinvolti tutti coloro che sono interessati a questo settore strategico in quanto una partecipazione la più ampia possibile è fondamentale per far fronte ai numerosi compiti che NANOTEC IT si propone affrontare. In particolare: Monitoraggio permanente, con riferimento alle nanotecnologie, di stato dell arte, risultati e tendenze per ciò che riguarda ricerca, applicazioni e mercato; Censimento delle nanotecnologie in Italia (da aggiornare periodicamente) in relazione a strutture e attività di ricerca (pubblica e privata), imprese ed iniziative industriali, strumentazioni, infrastrutture; Diffusione delle informazioni a livello nazionale; Promozione di iniziative volte a far emergere le necessità del mondo industriale in materia di ricerca di base, formazione e addestramento, infrastrutture e strumentazioni, azioni pubbliche di sostegno; Attivazione e facilitazione di contatti e collaborazioni per R&S tra imprese ed enti di ricerca, il trasferimento tecnologico e le applicazioni; Organizzazione/promozione di iniziative di formazione e/o addestramento. La diffusione delle informazioni è un fattore essenziale per il successo di NANOTEC IT e costituisce un suo impegno prioritario. Questa newsletter è uno degli strumenti ai quali è affidato questo compito e l obiettivo è di farla diventare un appuntamento atteso da tutti coloro che sono impegnati/interessati in questo settore. L informazione non è certo, di questi tempi, un genere che scarseggia, anzi il problema è proprio la sua abbondanza! C è infatti la necessità di individuare, nella grande massa di notizie che ci bombarda quotidianamente, quelle che appaiono più significative, soprattutto dal punto di vista del loro potenziale applicativo o comunque di interesse per le aziende, e rilanciarle tempestivamente ad una platea la più ampia possibile per sollecitare l interesse e l impegno in questo campo. E quindi l attenzione su notizie di studi su stato dell arte e tendenze, risultati di ricerche e applicazioni, previsioni di mercato, programmi nazionali e sovranazionali, eventi. La newsletter vuole essere però anche uno specchio fedele della situazione italiana e quindi accanto alle informazioni internazionali, ampio spazio sarà dato a quelle relative al nostro Paese. I primi risultati del censimento promosso da NANOTEC IT riportati in questo numero sono un esempio di questo impegno, ma particolare attenzione sarà comunque sempre posta per riportare notizie su attori, risultati e iniziative nazionali per fare della newsletter un forum privilegiato dei fatti nel settore di rapida ed agevole consultazione. Si è deciso di distribuire questo Numero zero della newsletter assieme a Notizie AIRI sia per sottolineare l importanza attribuita a NANOTEC IT da questa Associazione che per allargare a quanti più operatori della ricerca possibile la sua diffusione e stimolare in una platea più ampia l interesse per queste tecnologie. Elvio Mantovani Direttore NANOTEC IT

4 2 nanotec it newsletter numero zero PRIMO PIANO Aspettando la rivoluzione Dal punto di vista della conoscenza di base, l interesse delle nanotecnologie risiede nell avere suggerito che è possibile evadere dalle angustie della tabella periodica degli elementi e, manipolando le dimensioni dei mattoni fondamentali, rinunciare al compromesso tra finalità costruttiva e vincolante necessità della materia adibita all opera. Le nanotecnologie sono state indicate dalle agenzie di ricerca scientifica dei maggiori paesi industrializzati come uno dei motori più potenti di trasformazioni tecnologiche e quindi di grande importanza nell influenzare le economie mondiali del nascente millennio. I profeti della rivoluzione nanotecnologica promettono un radicale cambiamento nel modo di produrre le classi più disparate di oggetti e beni di consumo: dai vaccini ai pneumatici, dagli aeroplani agli strumenti chirurgici. Le previsioni si spingono a preconizzare la soluzione di problemi come le carestie ricorrenti, le modificazioni climatiche e le epidemie. Più prosaicamente conviene chiedersi, aspettando la rivoluzione, come promuovere e gestire i cambiamenti produttivi ed economici che l uso di nanotecnologie sta introducendo in settori industriali tradizionali sempre più larghi. La nanotecnologia, per poter essere un motore di cambiamenti del modo di produrre, non può essere ingenuamente considerata solo una questione di dimensioni, ma come la capacità di assemblare in maniera gerarchicamente organizzata e posizionare grandi quantità di oggetti di dimensioni nanometriche. Inoltre, almeno nel breve e medio termine, deve integrarsi con le macrotecnologie già radicate migliorandole. L introduzione dell uso industriale dell energia elettrica non ha causato l abbandono dei telai per la filatura nell industria tessile ma ha cambiato il modo con cui i telai venivano azionati, rendendo il processo più efficiente ed economico (e causando anche una riduzione di posti di lavoro). Paesi tecnologicamente più avanzati del nostro hanno preso atto di questi aspetti affiancando al finanziamento della ricerca di base sulle nanotecnologie programmi per lo sviluppo di processi industriali per l introduzione di approcci nanotecnologici nelle filiere produttive (si veda la Nanomanufacturing Initiative promossa dal governo statunitense). Le attività manufatturiere dell industria italiana sono distribuite praticamente sull intera gamma merceologica con alcune aree produttive particolarmente forti quali: meccanica e elettromeccanica; meccanotessile; tessile e abbigliamento; chimica; elettronica; trasformazione delle materie plastiche (che include, oltre alle imprese di trasformazione propriamente dette, anche molti operatori delle aree arredamento, meccanica ed elettromeccanica). Attualmente queste produzioni trovano oggettive difficoltà a sostenere ulteriormente la loro competitività, scontrandosi con i costi di produzione dei nuovi paesi industrializzati. Per questo le imprese devono rivolgersi alle fasce più qualificanti dei rispettivi mercati, differenziandosi per la qualità e le prestazioni, in concorrenza con le produzioni dei paesi industrialmente più evoluti. Si evidenzia per tanto una domanda diffusa di tecnologie avanzate, anche in settori che sinora non esprimevano esplicitamente il bisogno d innovazioni ad alto contenuto scientifico-tecnologico. La nanotecnologia va quindi considerata non come una bacchetta magica (gli scienziati non fanno le rivoluzioni) ma come un investimento per poter giocare un ruolo da protagonisti del proprio sviluppo socio-economico. P. Milani Direttore Unità INFM (Università di Milano)

5 numero zero newsletter nanotec it 3 I programmi di R&S in USA e Giappone PRIMO PIANO Un recente studio dell OCSE (OECD-DSTI/STP/TIP ) ha messo in evidenza l entità crescente di fondi pubblici che negli ultimi anni sono stati indirizzati alla ricerca nel campo delle nanotecnologie in tutti i paesi tecnologicamente più avanzati. I risultati riportati indicano come negli ultimi cinque anni, a dimostrazione dell importanza strategica attribuita a queste tecnologie, i finanziamenti pubblici per la ricerca in questo campo siano più che quintuplicati e questa tendenza è destinata a durare visto che il contributo pubblico è ritenuto fondamentale per il loro sviluppo.tra i Paesi analizzati spicca l impegno di USA e Giappone e di seguito sono riportati i dati salienti che in questo interessante rapporto riguardano questi due grandi concorrenti della UE nella sfida per l innovazione tecnologica. Introduzione Negli ultimi anni lo scenario scientifico e tecnologico mondiale ha assistito ad un continuo ed intenso sviluppo delle cosiddette nanotecnologie, considerate da molti come il motore di una nuova rivoluzione industriale del XXI secolo. Nella terminologia corrente si impiega il suffisso nano per indicare materiali e strutture in cui almeno una dimensione sia inferiore a 100nm (1nm=10-9m), ma in realtà le nanotecnologie rappresentano un campo multidisciplinare il quale si rifà a teoria e tecniche sviluppate in vari campi scientifici che vanno dalla fisica, alla chimica, alle scienze biologiche e dei materiali, alla matematica volte a produrre materiali, componenti e dispositivi su scala molecolare e quindi con dimensioni dell ordine dei nanometri. Queste nuove tecnologie sono oggi considerate la chiave per l innovazione e lo sviluppo sociale ed economico del futuro, in grado di generare un mercato stimato, in diverse proiezioni, dell ordine di mille miliardi di dollari dopo il La US NanoBusiness Alliance e la US NSF (National Science Foundation) hanno stimato, nel 2001, che il mercato globale statunitense per le nanotecnologie dovrebbe raggiungere i 700 miliardi di US$ nel 2008 ed, appunto, oltre mille miliardi di US$ nel I settori più promettenti identificati dalla NSF, per il medio-lungo periodo, sono quello dell elettronica e delle comunicazioni, quello dei materiali e quelli della salute e delle bioscienze. Ma non vi sono solo gli scenari futuribili. Già oggi diversi prodotti nanotecnologici sono presenti sul mercato, come, ad esempio, i catalizzatori nanostrutturati, hard-disks basati su multistrati magnetici nanostrutturati, creme protettive con nanoparticelle anti raggi UV e, ancora, lasers, amplificatori, modulatori per telecomunicazioni. Studi del Governo Tedesco e della Commissione Europea stimano che il mercato globale riconducibile alle nanotecnologie nel 2001 ammontava ad una cifra variabile tra i 20 e i 40 miliardi di US$. Le grandi potenzialità delle nanotecnologie hanno stimolato un intenso impegno di R&S, che si è particolarmente concentrato nei Paesi tecnologicamente più avanzati come gli USA, il Giappone, ma anche nella UE, dove sono in prima fila Germania, Francia e UK, ma dove giocano un ruolo significativo anche paesi Scandinavi, con la Finlandia in testa e Olanda, ma anche l Italia, almeno in certi settori come ITC e biomedicale. L impegno è comunque crescente e ormai sono oltre 30 i Paesi nel mondo con attività in questo campo e tra questi vanno ricordati in modo particolare Svizzera, Israele, Taiwan, Corea del Sud, Singapore e, sia pure con un ingresso più recente, ma già importante, anche Cina. In tutti questi paesi la spesa pubblica per la R&S nelle nanotecnologie è cresciuta rapidamente, ed anche se una stima precisa di questo impegno non è sempre facile, diversi studi mostrano, come indicato nella tabella seguente, che i fondi governativi per R&S in questo campo sono quintuplicati dal 1997 al 2002, passando da circa 400 milioni di US$ a oltre 2 miliardi US$. FONDI PUBBLICI PER R&S SULLE NANOTECNOLOGIE (US$ MILIONI) REGIONE Europa Giappone USA Altri Totale Fonte: C.Roco, US National Science Foundation (May, 2002) Questo impegno è destinato a crescere e l Unione Europea, nel VI Programma Quadro (VI PQ), ha individuato nelle nanotecnologie una delle aree prioritarie di intervento con finanziamenti specifici per circa milioni di EUR nel periodo che va dal 2002 al Altri finanziamenti saranno poi disponibili anche nelle altre aree prioritarie in quanto le nanotecnologie avranno un ruolo importante anche in altri settori come per esempio Information Technology e Communication (ITC). Le prospettive economiche legate alla commercializzazione di innovazioni basate sulle nanotecnologie, alle quali si accennato sopra, hanno attratto negli ultimi anni anche l interesse della comunità finanziaria (venture capital e private capital) e delle imprese, grandi e PMI. Secondo la US NanoBusiness Alliance, più di 50 società di venture capital (VC) hanno investito nel 2000 su imprese statuni-

6 4 nanotec it newsletter numero zero PRIMO PIANO tensi legate alle nanotecnologie, ed alcune tra le più grandi compagnie come IBM, Motorola, Xerox, Hewlett Packard, Lucent, Hitachi, Unilever, Sony, Loreal, NEC, Corning, Dow Chemical, e 3M hanno lanciato significative innovazioni legate a queste tecnologie. La Alliance stima che nel 2001 negli USA circa 1 miliardo di US$ di capitali privati e venture capital sono stati indirizzati verso iniziative collegate alle nanotecnologie, mentre questi erano stati solo 100 nel In ogni modo, in considerazione del rischio elevato ed i tempi ancora lunghi necessari per l affermazione piena di queste tecnologie, il sostegno pubblico, che è stato finora la fonte di finanziamento principale per la ricerca in questo campo, rimarrà anche nei prossimi anni l elemento propulsore più importante ed è a questo tipo di finanziamento che si fa riferimento nei paragrafi successivi. I programmi negli Stati Uniti Nel 2000 gli USA, tramite la National Science Foundation (NSF), hanno lanciato, con un budget iniziale di 270 milioni di US$, la National Nanotechnology Iniziative (NNI), che coinvolge varie agenzie federali ed è coordinata dalla Commissione Nanoscale Science Engineering and Technology (NSET), che è a sua volta una sotto commissione del National Science and Technology Council (NSTC). Le agenzie che partecipavano inizialmente alla NNI includevano la National Science Foundation (NSF), il Department of Defence (DOD), il Department of Energy (DOE), il National Institutes of Health (NIH), il National Aeronautics and Space Administration (NASA) ed il Department of Commerce s National Institute od Standards and Technology (NIST). In seguito altre agenzie si sono aggiunte, ma i maggiori fondi sono ancora quelli provenienti da NSF e DOD. I fondi destinati a questa iniziativa sono cresciuti costantemente (v. tabella) fino a raggiungere nel 2002 la somma di milioni di US$. La richiesta per il 2003 è stata di 710 milioni di dollari ed il budget 2004 prevede 849 miliardi di US$ per la NNI, con un ulteriore incremento del 9.8% rispetto al Fondi per la NNI da parte delle Agenzie Governative USA (US$ milioni) In particolare, le aree verso le quali i fondi sono indirizzati, comprendono: Ricerca fondamentale; Applicazioni stategiche (nanoelettronica, strumenti/prodotti per la diagnostica e cura della salute avanzati, sistemi energetici ad alta efficienza, processi su nanoscala per salvaguardia ambientale, nanoelettronica e optoelettronica, ecc.); Centri e networks di eccellenza; Infrastrutture di ricerca; Implicazioni etiche, legali e sociali. Dei finanziamenti del 2002 il 35,4% è andato alla ricerca fondamentale, il 38,8% alle applicazioni strategiche, il 15,0% a centri e networks, l 8,4% a infrastrutture ed il 2,4% alle implicazioni etiche e sociali. Sulla scia della NNI, significativi programmi in questo campo sono stati lanciati a livello dei singoli Stati come per esempio in California, New York, Texas, Virginia e Pennsylvania. Mentre alcuni di questi programmi prevedono fondi modesti ($0.5M in Texas per più di due anni), altri stanziamenti sono addirittura a livello di quelli federali ($100M per 4 anni in California). L obiettivo di queste iniziative è quello di favorire la crescita delle imprese impegnate nel campo delle nanotecnologie e susseguentemente la commercializzazione di innovazioni basate sulle nanotecnologie. In questa ottica è stata favorita la nascita di grandi centri per R&S, come il California Nanosystem Institute (CNSI), nato dalla collaborazione tra l Università della California a Los Angeles e quella a Santa Barbara che è una delle più grandi realtà del settore, le quali oltre a favorire i contatti tra i diversi attori del processo di innovazione e di trasferimento tecnologico, forniscono strumentazioni e strutture/programmi di formazione. Infine, gli USA hanno dedicato un impegno particolare allo sviluppo di infrastrutture pubbliche dedicate alla R&S nelle nanotecnologie nonché all avvio di programmi formazione specifici presso numerose università (per es.yale, Princeton, University of California a Los Angeles, Pennsylvania State University, ecc.). I centri di ricerca collegati alla NNI sono oramai numerosi e sono distribuiti in numerosi Stati. Essi sono: - Center for Electronic Transport in Molecular Nanostructures (Columbia University) - Nanoscale Systems in Information Technologies (Cornell University) - Center for DirectedAssemblyof Nanostructures (Rennselaer Polyt. Inst., New York) - Center for the Science of Nanoscale Systems (Harvard University) - Center for Integrated Nanopatterning & Detection (Northwestern University) - Center for Nonosciences in Biological & Environmental Engineering (Rice University) - Center for Integrated Nanotechnologies (Sandia & Los Alamos National Laboratories)

7 numero zero newsletter nanotec it 5 PRIMO PIANO - Center for Nanophase Material Sciences (Oak Ridge National Laboratories) - Molecular Foundary (Lawrence Berkeley National Laboratories) - Center for Functional Materials (Brookhaven National Laboratories,) - Center for Nanoscale Materials (Argonne National Laboratories) I programmi in Giappone Il Giappone ha in corso un vasto programma di R&S per le nanotecnologie con fondi che, nell anno fiscale 2002, sono ammontati a quasi 77 miliardi di Yen (circa 660 milioni di US$), ma la prima iniziativa di finanziamento governativo nel campo delle nanotecnologie è del 1992 con il progetto chiamato Research and Development of Ultimate Manipolation of Atoms and Molecules. A questo progetto ne sono seguiti altri promossi da diversi ministeri ed agenzie governative, ma tutti si sono svolti senza un significativo coordinamento a livello nazionale. La situazione è cambiata drasticamente nel 2001 con le raccomandazioni del Council for Science and Technology (CSTP) per il 2nd Science and Technology Basic Plan relativo al periodo In quella occasione si è deciso di armonizzare le iniziative volte a promuovere l innovazione tecnologica e sono state identificate quattro aree prioritarie sulle quali indirizzare gli interventi per i successivi cinque anni. Le aree individuate sono: scienze della vita, tecnologie dell informazione, nanotecnologie (e materiali), e scienze dell ambiente e per sostenere questo impegno è stato deciso un sostanziale incremento dei fondi, che sono passati dai 27 miliardi di yen (230 milioni US$) del 2000 ai circa 60 miliardi (510 milioni US$) del Dal 2001, la quota maggiore del finanziamento per la R&S sulle nanotecnologie (e materiali) e la conseguente azione di indirizzo e controllo è stata affidata al Ministry of Education, Science and Technology (MEXT) e al Ministry of Economy Trade and Industry (METI). Altre agenzie governative hanno anche avuto fondi per questo scopo, ma questi fondi sono inferiori al 5% del budget complessivo stanziato dal Governo Giapponese per le nanotecnologie SUDDIVISIONE DEL BUDGET GOVERNATIVO PER LE NANOTECNOLOGIE PER MINISTERO EROGATORE MINISTERO 2001 (JPY 60.6 MILIARDI) 2002 (JPY 74.6 MILIARDI) MEXT 65% 56% METI 33% 42% Altri 2% 2% MEXT, formato dalla fusione della Science and Technology Agency (STA) e il Ministry of Education, partecipa al finanziamento delle attività di R&S per le nanotecnologie attraverso la allocazione dei fondi del National Institute for Materials Science (NIMS), l Institute of Phisical and Chemical Research (RIKEN), il Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI), e il Japan Science and Technology Corporation (JST). Le risorse disponibili vengono utilizzate per finanziare sia i programmi che specifici progetti di ricerca su basi competitive nell ambito di cinque aree di ricerca prioritarie definite dal Council for Science and Technology (CSTP). Queste sono: Information Technology Communication (ITC), che nel 2001 ha assorbito circa il 35% dei finanziamenti, nano-materiali, circa il 31%, strumentazione, circa il 19%, ambiente e energia, circa il10%, biomedicale, circa il 5%. Il MEXT finanzia progetti di ricerca anche mediante tre programmi generali esistenti da tempo: Grant-in-Aid Program for Scientific Research, avviato nel 1996, Research for the Future Technology, avviato anch esso nel 1996 e Special Co-ordination Funds for Promoting Science and Technology, avviato nel I primo due programmi sono vengono coordinati in collaborazione con la Società Giapponese per la Promozione della Scienza (JSPS) Altre agenzie governative hanno poi avviato progetti di R&S su particolari utilizzazioni delle nanotecnologie. Per esempio il Ministry of Public Management, home Affairs, Post & Telecommunication (MPHPT) finanzia la ricerca per dispositivi e materiali per reti ottiche ultraveloci di comunicazione mentre il Ministry of Health, Labour and Wellfare (MHLW) sostiene progetti per lo sviluppo di micro e nano medicina e diagnostica. Accanto alle organizzazioni affiliate ai vari Ministeri già indicate in precedenza e cioè il Japan Science and Technology Corporation (JST), l Institute of Physical and Chemocal Resarch (RIKEN), il National Institute for Material Science (NIMS) e il Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI), che sono coinvolte nelle R&S sulle nanotecnologie, anche diverse Università Giapponesi sono attive in questo campo. In particolare: la Tokyo University (Nanomaterials Centre), Osaka University (Nanotechnology Centre),Tokyo Institute of Technology (Quantum Nanoelectrobic Centre). In conclusione i dati appena riportati confermano la grande importanza strategica che sia gli USA che il Giappone attribuiscono a questa area tecnologica. Apparentemente negli USA la collaborazione tra le strutture delle Agenzie governative e quelle Universitarie sembra essere più forte che in Giappone dove il ruolo maggiore è attribuito alle prime. In ogni modo in entrambi i Paesi ma le misure implementate sono specificatamente mirate a rafforzare il coordinamento delle iniziative, a creare un approccio interdisciplinare delle ricerche ed a finalizzare il lavoro verso lo sfruttamento industriale e commerciale dei risultati.

8 6 nanotec it newsletter numero zero PRIMO PIANO Chi conta negli USA nelle nanotecnologie La consolidata posizione di forza degli USA nel campo della ricerca e dell innovazione tecnologica si va palesando anche nel settore delle nanotecnologie ed un numero crescere di Stati che formano quel Paese ha individuato nelle cosiddette small tech (intendendo con questa espressione la manipolazione a livello atomico e molecolare, MEMS e MEOMS, ed i microsistemi) un catalizzatore per la crescita economica attivando piani e progetti finalizzati a sostenere una evoluzione tecnologica del proprio sistema industriale mirata a questo nuovo settore tecnologico. Questo impegno è ovviamente catalizzato dalle situazioni specifiche che spingono gli Stati a sfruttare i punti di forza presenti nel loro territorio. Il New Mexico, ad esempio, può contare sulla presenza di due laboratori nazionali famosi per le loro ricerche avanzate quali Sandia National Laboratories e Los Alamos National Laboratory, mentre la California ed il Massachusetts hanno il record di know-how accademico trasformato in imprese commerciali, ma comunque tutti gli stati che hanno fatto questa scelta possono contare sulla presenza di una forte e qualificata attività di ricerca, a partire dei sei centri suddetti. La rivista americana Small Times ha recentemente realizzato (March/April 2003,Vol.3 No.2) un indagine per stilare una sorta di classifica dei Top 10 tra gli Stati USA nella corsa a divenire il punto di riferimento nel campo delle small tech. Posizionarsi bene in questa gara è considerata una priorità strategica in quanto significa potersi accaparrare una quota consistente di un mercato che la National Science Foundation stima di mille miliardi di dollari dopo il Per stilare questa speciale classifica Small Times ha fatto una analisi statistica per ogni Stato, tenendo conto di sei differenti indicatori: livello strutture di ricerca, presenza industriale, disponibilità di venture capital, innovazione, qualità e disponibilità forza lavoro, costi I parametri sono stati ponderati in modo da ottenere un punteggio totale variabile tra 100 e 1. I pesi ponderali sono: ricerca 20%, industria 20%, venture capital 20%, innovazione 20%, forza lavoro 10% e costi 10%. Sulla base di questi indicatori la classifica dei cosiddetti 10 hot spots per le nanotecnologie negli USA è risultata la seguente: 1. California 2. Massachusetts 3. New Mexico 4. Arizona 5. Texas 6. Maryland 7. New York 8. Illinois 9. Michigan 10. Pennsylvania Gli Stati che in questa classifica occupano i primi cinque posti sono quelli che forse rappresentano in modo paradigmatico le condizioni favorevoli, necessarie allo sviluppo dell high tech e all affermarsi delle nuove tecnologie emergenti e di seguito ne viene data una descrizione più dettagliata alla quale è affiancata una rappresentazione grafica dei parametri che qualificano la loro classificazione. CA MA NM AZ TX Costs Work Force Innovation Venture Capital Industry Research 1. CALIFORNIA (CA). Questo Stato rappresenta un vero e proprio volano per lo sviluppo delle small techs. Infatti la Silicon Valley e la sua prosecuzione verso la parte meridionale dello Stato, possiedono al massimo grado praticamente tutti i fattori indispensabili per favorire iniziative nel campo delle nanotecnologie con condizioni ottimali per attrarre ricercatori, data la presenza di Università come Stanford o Berkley, aziende high tech e Venture Capital (VC), non solo dal territorio nazionale ma da tutti gli USA e dal resto del mondo e ciò anche in periodi economici non particolarmente rosei come gli attuali. La Silicon Valley può contare anche su finanziamenti statali che fino al 2006 si aggireranno intorno ai 100 milioni di US$, e questi contribuiranno allo sviluppo delle già esistenti infrastrutture focalizzate sull alta tecnologia e della miriade di aziende all avanguardia nei settori tecnologici di punta (almeno 50 sono le compagnie hanno esperienze in microsistemi e nanotecnologie). Anche la California Meridionale usufruirà degli stessi finanziamenti pubblici, con la differenza che, mentre nella Silicon Valley non esiste alcun organismo di governo del Distretto, qui è stata creato il California NanoSystems Institute(CNSI), il quale sta incoraggiando le collaborazioni tra università ed imprese e quindi favorirà ulteriormente l impe-

9 numero zero newsletter nanotec it 7 PRIMO PIANO gno in questo campo come dimostra il crescente impegno di molti VC ad investire in start-ups ubicate in California Meridionale. 2. MASSACHUSETTS (MA). E la punta di diamante del New England e il suo secondo posto in graduatoria è soprattutto legato al livello del suo apparato di ricerca, con istituzioni di assoluta eccellenza come il MIT o Harward, ed alla grande qualificazione della sua forza lavoro (quasi uno ogni 2000 lavoratori adulti nella stato frequenta un dottorato in scienze o ingegneria). A ciò si associano la consolidata reputazione nel creare imprese in nuovi settori industriali, l elevato numero di potenziali imprenditori, anche se, un po paradossalmente come si può vedere dal grafico, il VC non è così attivo come in California, nonché dalla presenza, ad Harvard, di uno dei sei centri di ricerca NSF che contribuiscono alla NNI. 3. NEW MEXICO (NM). Gli sforzi per sostenere lo sviluppo di questo Stato si sono concretizzati nella realizzazione di due grandi laboratori nazionali dai quali l economia dello Stato è fortemente dipendente: il Sandia National Laboratories ad Albuquerque ed il Los Alamos National Laboratory (famoso per essere stato la sede del Manhattan Project che ha creato la prima bomba atomica). L elevata qualità di queste strutture ha attratto considerevoli fondi federali per la ricerca e lo sviluppo che, negli ultimi anni, anche per il ridimensionamento di attività tradizionali, hanno visto nel settore delle micro e nano tecnologie una delle destinazioni principali, attratti dalle competenze specifiche presenti. Anche numerose imprese high tech sono sorte sfruttando le competenze esistenti gettando le fondamenta per un vero boom tecnologico in questa parte del Sud Ovest Americano anche se il livello dei costi non è dei più favorevoli. 4.ARIZONA (AZ). L Arizona, che può vanta uno dei pionieri nel settore, un industria, MER (Materials Electrochemical Research), che da 18 anni si occupa di nanotecnologie, può essere un pretendente al titolo di Stato all avanguardia nelle settore delle small techs per la forte spinta all innovazione esistente nel suo territorio come conseguenza delle importanti strutture di R&S che molte grandi imprese mantengono in questo Stato. Imprese come Intel, Motorola e Honeywell, infatti, che hanno i loro quartieri generali in California, Illinois e New Jersey, hanno scelto di collocare in Arizona i loro cervelli più brillanti, attratti nello Stato dalle condizioni di vita favorevoli esistenti. Tutte queste imprese hanno un forte interesse per le nanotecnologie e di conseguenza possono dare un notevole contributo allo sviluppo di questo settore. 5.TEXAS (TX). I pezzi grossi della politica del TEXAS, a cominciare dal Presidente George W. Bush, si stanno adoperando per portare questo Stato ai primi posti nel Paese in campo economico. Questo impegno riguarda anche l high tech e potrebbe anche avere successo se riescono ad attirare abbastanza VCs ed a sfruttare i punti di forza esistenti, a cominciare da quelli offerti dalla presenza di Università di notevole livello, visto che il tessuto locale ha dimostrato una elevata capacità ad attrarre imprese con alti contenuti tecnologici. Il discorso vale ovviamente anche per le nanotecnologie e la Texas Nanotechnology Initiative, da poco attivata, sta promuovendo collaborazioni tra università, imprese e amministrazioni locali in questo settore mentre la presenza di uno dei sei centri di ricerca NSF sulle nanotecnologie (Rice Un.) dovrebbe essere un ottimo catalizzatore per questo impegno. Fonte: Smalltimes March/April vol.3, no. 2

10 8 nanotec it newsletter numero zero PRIMO PIANO Le nanotecnologie nel Sesto Programma Quadro (VI PQ) La Commissione Europea mira a creare un clima favorevole per la ricerca e lo sviluppo delle nanotecnologie.tale scopo è ottenuto supportando azioni su vasta scala, ad iniziare dai progetti di ricerca mulidisciplinari a lungo periodo di significative dimensioni, in quali in genere comprendono sia partners accademici che industriali. Attraverso i Programmi Quadro (Framework Programmes) per la ricerca e lo sviluppo tecnologico, la EC prevede fondi per la ricerca effettuata a livello europeo. Nel 4th P.Q.( ), sono stati finanziati circa 80 progetti relativi alle nanotecnologie. Nel 5th P.Q.( ), il livello dei fondi finanziati per le nanotecnologie è stato di circa 45 milioni di euro per anno. La nanotecnologia è stata collocata virtualmente in tutti i quattro programmi tematici e i 3 programmi orizzontali, e la maggioranza dei fondi è stata concessa sotto forma di concessioni per i progetti di ricerca. Il VI Programma Quadro della Comunità Europea presenta una novità rispetto ai precedenti: le nanotecnologie sono state infatti inserite tra gli argomenti dell Area Tematica Prioritaria (Nanotechnologies and nanosciences, knowledge-based multifunctional materials and new production processes and devices), con uno stanziamento di fondi pari a 1300 milioni di euro, ovvero circa il 7.5% del budget totale previsto ( milioni di euro), la gran parte dei quali dedicata proprio alle nanotecnologie sulle quali possono confluire, però, anche fondi di altre aree prioritarie data la grande trasversalità di queste tecnologie. L EU ufficialmente si aspetta che la percentuale di progetti dedicati alle nanotecnologie sia superiore al 30%, e ciò è stato calcolato in base al numero di EoIs (Expressions of Interest) che hanno contenuti nanotecnologici. La distribuzione totale di tutti i EoIs con un contenuto nanotecnologico nelle sette aree tematiche, è rappresentata nella figura seguente. L obiettivo della priorità tematica 1.1.3: Nanotecnologie e nanoscienze, materiali multifunzionali basati sulla conoscenza e nuovi processi e dispositivi di produzione è quello di aiutare l Europa a dotarsi di una massa critica di capacità per sviluppare e valorizzare, all insegna dell eco-efficienza e della riduzione delle emissioni di sostanze pericolose nell ambiente, le tecnologie di punta alla base dei prodotti, servizi e processi di fabbricazione dei prossimi anni, basati sulla conoscenza. L Europa, che vanta delle competenze importanti in alcuni settori quali la nanofabbricazione e la nanochimica, deve impegnarsi maggiormente in questo settore e in modo più coordinato, in modo da trasferire questa forza al mondo produttivo. Nel campo dei materiali, l obiettivo è sviluppare i materiali intelligenti a forte valore aggiunto con applicazioni previste in settori come i trasporti, l energia, l elettronica o il settore biomedico, per i quali esiste un mercato potenziale di svariate decine di miliardi di euro. Lo sviluppo di sistemi di produzione flessibili, integrati e puliti richiede d altra parte un notevole sforzo di DISTRIBUZIONE DEGLI EOLSON CONTENUTO NANOTECNOLOGICO RICEVUTO DALLA EUPER IL PRIMO BANDO, SUDDIVISI PER PRIORITA' TEMATICA Aero/Space 0,1% Food 0,3% Global change & Ecosystems 0,7% Citizen 0,3% Genomics 6,3% Info Society 29,4% Nanotech 62,9% Fonte: ENA

11 numero zero newsletter nanotec it 9 PRIMO PIANO ricerca per quanto concerne l applicazione delle nuove tecnologie alla fabbricazione e alla gestione. Tra le azioni previste nel campo delle nanotecnologie e nanoscienze, l interesse è indirizzato soprattutto a: - ricerca interdisciplinare a lungo termine per la comprensione dei fenomeni, il controllo dei processi e lo sviluppo di strumenti di ricerca; - architetture supramolecolari e macromolecole; - nanobiotecnologie; - tecniche di nanoingegneria per la creazione di materiali e componenti; - sviluppo di dispositivi e di strumenti di manipolazione e controllo; - applicazioni in settori quali la sanità, la chimica, l energia e l ambiente. Più di 500 EoIs relativi alle nanotecnologie sono state presentate alla Commissione Europea. Di queste, il 14% sono state inviate dalla Finlandia, l 11% dalla Svezia e poco meno dal Belgio. Non c è da sorprendersi di questo fatto, se consideriamo che i Paesi Scandinavi hanno una forte densità di industria ad alta tecnologia e hanno anche un grande numero di ricercatori in relazione alla forza lavoro totale. EUR million EC Framework Programme Focusing and integrating Community research Thematic priorities Life sciences, genomics and biotechnology for health Advanced genomics and its applications for health Combating major diseases Information society technologies Nanotechnologies and nanosciences, knowledge-based multifunctional materials and new production processes and devices Aeronautics and space Food quality and safety Sustainable development, global change and ecosystems Sustainable energy systems Sustainable surface transport Global change and ecosystems Citizens and governance in a knowledge-based society Specific activities covering a wider field of research Policy support and anticipating scientific and technological needs Horizontal research activities involving SMEs Specific measures in support of international co-operation Non-nuclear activities of the Joint Research Centre Structuring the European Research Area Research and innovation Human resources and mobility Research infrastructures Science and society Strengthening the foundations of the European Research Area Support for the co-ordination of activities Support for the coherent development of policies 50 Euratom Framework Programme Priority thematic areas of research Controlled thermonuclear fusion Management of radioactive waste Radiation protection Other activities in the field of nuclear technology and safety Activities of the Joint Research Centre 290 Total

12 10 nanotec it newsletter numero zero ITALIA Censimento italiano sulle nanotecnologie Introduzione Durante il mese di Gennaio 2003 Nanotec IT ha avviato il Primo Censimento Italiano sulle Nanotecnologie con l intento di verificare il quadro generale della situazione nazionale nel settore, individuando le strutture di R&S e le aziende già impegnate attivamente in questo campo, assieme a quelle non ancora impegnate, ma interessate ad uno sviluppo futuro in questa direzione. L obiettivo principale è quello di realizzare una mappa, la più completa possibile, degli operatori, pubblici e privati, impegnati in questo settore, ed anche di identificare i settori di maggiore interesse, l entità delle risorse in termini di personale, apparecchiature e infrastrutture, la distribuzione territoriale, le aree di forza. Un attenzione particolare è posta nel censire le strutture di ricerca pubbliche, il ruolo delle quali è fondamentale in un settore in cui la ricerca è di alto profilo, fortemente interdisciplinare e ad alto rischio. Le industrie, ed in particolare le PMI, possono trovare in queste strutture un supporto indispensabile e quindi il censimento può fornire uno strumento di grande utilità per promuovere e facilitare contatti, identificare possibili partners o fornitori di ricerca, stabilire sinergie. Inoltre, l accertamento della reale situazione del Paese in termine di risorse e competenze in questo settore strategico può fornire gli elementi necessari per meglio pianificare gli impegni e anche per definire e promuovere una strategia nazionale. La scheda per il censimento è stata finora inviata ad oltre 400 aziende ed istituzioni di ricerca italiane individuate utilizzando la banca dati AIRI e MINATECH (un progetto ETI sulle micro e nano tecnologie del V PQ della UE coordinato da AIRI nel periodo ), le indicazioni degli iscritti a NANOTEC IT ed il WEB. Questo numero di destinatari è da considerare abbastanza elevato, soprattutto se si considera che le nanotecnologie sono ancora in una fase di diffusione, ma certamente questo sondaggio non può essere considerato ancora esaustivo e l indagine è ancora in corso. In particolare, nonostante che il censimento sia focalizzato sulle nanotecnologie, si è deciso di richiedere informazioni anche sulle eventuali attività svolte nelle microtecnologie, in quanto in molte applicazioni queste due tecnologie si sovrappongono e/o si completano a vicenda. Le risposte ricevute a tutt oggi riguardano 28 Enti e Istituzioni di Ricerca e 21 imprese e grazie a questi dati, che fanno riferimento a quasi tutte le strutture pubbliche, ad una larga parte delle grandi imprese e ad alcune PMI impegnate nelle nanotecnologie, è possibile presentare una prima panoramica, parziale ma indicativa, della situazione in Italia. Risultati Per comodità di consultazione e omogeneità di informazioni, i dati sono stati raccolti raggruppando separatamente gli Enti di Ricerca e le imprese. La situazione è descritta in sintesi di seguito. Enti di Ricerca Gli Enti di ricerca che hanno risposto finora al questionario sono stati 28 e in tabella sono riportati i dati essenziali. ENTI E ISTITUZIONI DI RICERCA CHE HANNO RISPOSTO AL CENSIMENTO CNR - ICIS (Istituto di Chimica Inorganica e delle Superfici) - Padova CNR - IEIIT(Istituto Elettronica e Ingegneria dell'informazione e Telecomunicazioni) - Torino CNR - IFN (Istituto di Fotonica e Nanotecnologie) - Roma CNR - IMCB (Istituto per i Materiali Compositi e Biomedici) Napoli CNR - ISTM (Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari) - Milano CNR - ISTM (Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari) - Padova CNR - ISTM (Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari) - Perugia CNR - ITB (Istituto di Tecnologie Biomediche) - Segrate (MI) INFM - Lab. Materiali e Microsistemi - PoliTorino INFM LICRYL (Liquid Cristal Laboratory) - Università di Calabria, Dip. Di Fisica INFM LUXOR (Laboratory for UV and X-Ray Optical Research) - Padova INFM NEST (National Enterprise for nanoscience e nanotechnology) - Scuola Normale Superiore di Pisa INFM UdR Ferrara INFM UdR L'Aquila INFM UdR Massina - Università di Messina, Dip. Fisica della Materia e Tecnologie Fisiche Avanzate INFM UdR Messina - Università di Messina, Dip. di Fisica 1 INFM UdR Messina - Università di Messina, Dip. di Fisica 2 INFM UdR Milano- Lab. Getti Molecolari e Materiali Nanocristallini - Univ.Milano, Dip.Fisica INFM UdR Padova - Università di Padova, Dip. di Fisica INFM UdR Pavia - Università di Pavia, Dip. di Fisica INFN -LNF (Lab. Nazionali Frascati) - Frascati(RM) INSTM - Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali - Firenze ITC-IRST (Istituto Trentino Culturale - Centro Ricerca Scientifica e Tecnoogica) - Povo (Trento) PoliMilano, Dip.Ing.Nucleare - Lab. Materiali Micro-Nano-Strutturati PoliTorino - Gruppo di Ricerca sui superconduttori Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa - Lab. CRIM - Università di Pisa - Centro Interdip.di Ricerca "E.Piaggio" Università di Roma, Dip. Ingegneria Aerospaziale e Astronautica Università di Siena - Centro CRISMA (InterUniversity Research Centre for Advanced Medical System)

13 numero zero newsletter nanotec it 11 ITALIA Gli Enti censiti denunciano un totale di circa 1700 addetti alla ricerca e di questi circa il 25% risultano impegnati direttamente nel campo delle nanotecnologie. NUMERO ADDETTI ALLA RICERCA NEGLI ENTI DI RICERCA CENSITI SETTORI POTENZIALI DI APPICAZIONE DELLE RICERCHE NEGLI ENTI CENSITI Strumentazione 13% Energia 4% Altro 7% ITC15% CNR - ICIS CNR - IFI CNR -ISTM Milano CNR ISTM Padova INFM - Lab Mat. e Mor. INFMNEST INFMUdR Ferrara INFMUdR Milano INFMUdR Padova INFMUdR Pavia INFN - LNF INSTM Altri Enti* Catalisi 9% Automotive e trasporti 8% Salute e biotecnologia 18% Chimica e materiali 15% Nr. addetti alla ricerca nelle nanotecnologie Nr. addetti alla ricerca * Con meno di 20 addetti Tutti questi Enti hanno portato avanti negli ultimi 4 anni programmi di R&S nel campo delle micro e nanotecnologie. Complessivamente i progetti completati o in corso sono in totale 226 e tra quelli attualmente in corso circa il 40% è focalizzato sulle sole nanotecnologie. Piuttosto elevato è il numero (oltre 900) delle pubblicazioni (praticamente tutte su periodici internazionali) riguardanti le micro e nano tecnologie che questi Enti hanno prodotto negli ultimi 3 anni, mentre al contrario è piuttosto modesto il numero dei brevetti relativi a questo settore, visto che ne sono stati denunciati solamente 18. Le aree tematiche di interesse indicate dai 28 Enti spaziano su un ampio fronte, ma analizzando i dati forniti si evidenzia un interesse particolare per i processi di nanofabbricazione e lo sviluppo di nanostrutture per il settore elettronico ed elettromagnetico, come particolarmente attiva è anche la ricerca su materiali, nanocompositi e nanotubi, e quella nel settore dell ottica. Lo spettro dei settori potenziali di applicazione sui quali si può ricondurre l attività di ricerca è molto ampio ma, come si può vedere nel seguente grafico (dove si indica la percentuale di Enti censiti che fa ricerca nei vari settori), Chimica/Materiali, Salute/Biotech e ITC fanno la parte del leone. Imprese Le imprese che hanno risposto finora al censimento sono state 21 e di seguito ne è riportato l elenco completo. IMPRESE CHE HANNO RISPOSTO AL CENSIMENTO A.P.E. Research S.r.l. Trieste (TS) ALA Engineering srl Contrà (VI) AUREL S.p.A. C.R.F. S.C.p.A. CHAMPS Srl CSM Centro Sviluppo Materiali SpA ENITECNOLOGIE SpA Enviroment Park GEAL srl Gibertini Elettronica SRL IODA IRCCS Policlinico San Matteo MDM MECATRONICS MICROCOAT SPA MOMA srl PIRELLI Labs s.p.a. Pometo S.p.A. SAES Getters SPA SERVITEC s.r.l. STMicroelectronics THINFILMS srl UNITEC S.R.L. Modigliana (FC) Orbassano (TO) Bollate (MI) Roma S.Donato Milanese (MI) Torino (TO) Agliana (PT) Novate Milanese (MI) Rubano (PD) Pavia (PV) Minerbo (BO) Sedriano (MI) Reggiolo (RE) Milano (MI) Maerne di Martellago (VE) Lainate (MI) Dalmine (BG) Agrate Brianza (MI) Padova (PD) Ferrara (FE)

14 12 nanotec it newsletter numero zero ITALIA Le aziende indicate avrebbero un totale di quasi 4000 addetti alla ricerca dei quali circa 350 sarebbe impegnato sulle nanotecnologie. Anche per le imprese, come per gli Enti di Ricerca, i settori nei quali esse sono più attive, sono: Chimica/Materiali e Salute/Biotech a cui bisogna aggiungere, vista la presenza di CRF, anche il settore Automotive/Trasporti. Questi dati, tuttavia, vanno visti come del tutto indicativi in quanto, non tutte le imprese sono impegnate nelle nanotecnologie ed anche se lo sono non tutte hanno indicato, per motivi di riservatezza, la loro attività in dettaglio. Inoltre non viene tenuto conto dell intensità dell impegno dei singoli soggetti e quindi del peso relativo dei singoli settori. In conclusione, il censimento non è ancora del tutto completo ed i dati dovranno essere ulteriormente approfonditi, ma quelli fin qui raccolti hanno indicato che l interesse per le nanotecnologie è in Italia piuttosto forte e che è in corso una significativa attività di ricerca che coinvolge sia Enti e Istituzioni di ricerca pubbliche che imprese, grandi e PMI. Le risorse umane impegnate sono di tutto rispetto e nelle strutture pubbliche è in corso un tentativo di razionalizzare l impegno in questo campo con l identificazione di specifici centri/laboratori e gruppi di ricerca di riferimento. Questo processo è ancora in corso, ma i vari Enti sembrano muoversi in maniera autonoma, analogamente a quanto avviene per la creazione di aree/distretti dedicati a questo settore che sono in gestazione in varie parti del Paese. La definizione di un coordinamento e di una strategia nazionale unitari è fortemente auspicabile. Le aree tematiche più significative per la ricerca riguardano comunque principalmente lo studio di rivestimenti nanotecnologici, films sottili per svariati usi, sensori, sistemi elettronici, ottici ed optoelettronici, materiali in genere compresi i nanocompositi. Di seguito è riportato uno spaccato dei settori di potenziale applicazione delle ricerche delle imprese. Ancor più che per gli Enti di ricerca questi dati debbono essere considerati soltanto indicativi in quanto in questo caso la reale portata dell impegno è di ancora più difficile determinazione. Comunque il censimento è ancora in corso e, sia pure in tempi più lunghi del previsto, dovrebbe essere possibile avere un quadro sufficientemente completo delle situazione Italiana. SETTORI POTENZIALI DI APPICAZIONE DELLE RICERCHE NELLE IMPRESE CENSITE Energia 11% Altro 3% ITC 8% Strumentazione 11% Chimica e materiali 21% Catalisi 10% Automotive e trasporti 13% Salute e biotecnologia 23%

15 numero zero newsletter nanotec it 13 Scarsa la presenza italiana nei primi bandi del VI PQ ITALIA Il 10 Aprile sono state concluse le valutazioni relative al 1 Step (scadenza il 6/3/2003) delle proposte di Progetti Integrati (IP) e Reti di Eccellenza (NoE) presentate nell ambito del primo bando della Priorità 3- Nanotechnologies and nano-sciences, knowledge-based multifunctional materials and new production processes and devices (NMP) del VI PQ. Dai dati, resi disponibili dalla Commissione Europea (vedi tab. 1), si evince che sono state presentate complessivamente 406 proposte, di cui 213 IP e 193 NoE di cui approvate per lo Step 2 (10/4/2003) 77 (41 IP e 36 NoE). Lo scenario economico della Commissione mostra che per le 406 proposte iniziali il budget richiesto era Meuro, mentre per le 77 proposte il budget si è ridotto a Meuro con una media di 17.6 Meuro per proposta.tenendo conto che il budget effettivamente disponibile per la Priorità 3 è di 260 Meuro, è lecito aspettarsi che alla fine le proposte accettate (da presentarsi per lo Step 2 entro il 26/6/2003) saranno solo 18, con un buget medio di 15 Meuro ciascuno. Per l area Nanotech & Nanoscience, si nota che le proposte presentate sono state 91 (34 IP e 57 NoE) delle quali solo 20 sono state approvate (9 IP e 11 NoE), con una percentuale di successi rispettivamente del 26.47% per le IP e del 19.3% per le NoE. L Italia (vedi tab. 2) ha conseguito buoni risultati nella Priorità 3 attestandosi, come numero di partecipanti sia per proposte presentate (9.8%) che approvate (9.54%), come quarto Paese europeo, dopo Germania, UK e Francia. Per quanto concerne le nanotecnologie (area 3.4.1) invece i risultati sono poco soddisfacenti, visto che l Italia ha presentato 14 proposte (1 IP e 13 NoE) e solo 1 (NoE) è stata approvata per lo Step 2. Le valutazioni dello Step 2 si svolgeranno la settimana del 7-11 luglio 2003 e i risultati saranno resi disponibili entro la fine di luglio. IP Received IP Retained % NoE Received NoE Retained % Proposal received Proposal retained % Total budget received (Meuro) Total budget retained (Meuro) % NANOTECH & NANOSCIENCES TABELLA 1 PRIORITY , , , ,00 KNOWLEDGE BASED MULTIF. MAT , , ,56 NEW PROD. PROC , , , ,39 INTEGRATION , , , ,67 TOTAL , , , ,78 ITALY IP Received IP Retained % NoE Received NoE Retained % Proposal received Proposal retained % NANOTECH & NANOSCIENCES TABELLA 2 PRIORITY , ,14 KNOWLEDGE BASED MULTIF. MAT , ,74 NEW PROD. PROC INTEGRATION , TOTAL , , ,73

16 14 nanotec it newsletter numero zero IN BREVE Notizie in breve Le nanotecnologie nell ambito delle Tecnologie prioritarie per l industria Aconferma del loro grande potenziale le nanotecnologie hanno fatto irruzione anche nel repertorio delle Tecnologie prioritarie per l industria che l AIRI (Associazione Italiana per la Ricerca Industriale) prepara ogni due anni. Si tratta di una raccolta di cento e più tecnologie per 12 settori industriali, considerate di grande importanza per le industrie associate ad AIRI. Vari gruppi di lavoro settoriali, infatti, hanno identificato come prioritarie alcune nanotecnologie che possono giocare un ruolo decisivo in diversi settori applicativi. E precisamente: Settore 2 Microelettronica e semiconduttori: - tecnologia prioritaria Nr. 5 (Micro e nanotecnologie per microsistemi e sensori) Settore 4 Chimica: - tecnologia prioritaria Nr. 1 (Nanomateriali per la catalisi di processi chimici) Settore 8 Materiali avanzati: - tecnologia prioritaria Nr. 10 (Tecnologia dei nanomateriali) Settore 9 Trasporti su strada e marittimi: - tecnologia prioritaria Nr. 2 (Nanotecnologie per i trasporti) Oltre che nei settori suddetti, nei quali le nanotecnologie sono di per sé prioritarie, queste tecnologie sono indicate essere una componente importante di altre tecnologie prioritarie afferenti ad altri settori applicativi. In particolare: Settore 1 Informatica e telecomunicazioni: - tecnologia prioritaria Nr. 3 (Nuove architetture di reti e servizi) - tecnologia prioritaria Nr. 5 (Tecnologie per le reti a larga banda) Settore 2 Microelettronica e semiconduttori: - tecnologia prioritaria Nr. 2 (Tecnologie per memorie non volatili ad altissima) - tecnologia prioritaria Nr. 6 (Tecnologie per componenti optoelettronici e fotonici) Settore 3 Energia: - tecnologia prioritaria Nr. 4 (Nuove tecnologie per la conversione foto-voltaica). Stanziamenti e finanziamenti alle nanotecnologie I l CIPE approvò il il Programma Nazionale della Ricerca (PNR), pubblicato sulla G.U. n. 71 del , che, completato con il documento del Ministro dell Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica del , ha dato luogo alla determinazione del Consiglio dei Ministri del che ha destinato alla ricerca di base (tramite l apposito Fondo per gli Investimenti per la Ricerca di Base FIRB) una quota dei proventi derivanti dal rilascio delle licenze UMTS (sistemi mobili di terza generazione). Il Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del ha attribuito, in particolare, al Programma strategico nanotecnologie, microtecnologie e sviluppo integrato dei materiali la somma di 85 miliardi di lire. Sul supplemento ordinario n. 224 alla G.U. n. 204 del è stato pubblicato il bando per progetti di ricerca da presentarsi entro il da parte di università, enti pubblici di ricerca, organismi(riconosciuti) senza scopo di lucro, fondazioni universitarie ed anche(con specifiche limitazioni sui diritti di proprietà industriale) imprese industriali. Tale bando destinava 79,9 miliardi di lire (circa 41,265 Meuro) al cofinanziamento (al 70% dei costi ammissibili) a: progetto obiettivo 1 Sviluppo e messa a punto di tecnologie per la sintesi e la manipolazione della materia su scala nanometrica: tecnologie per la manipolazione su scala nanometrica dei materiali, sistemi di assemblaggio controllati da processi biologi-

17 numero zero newsletter nanotec it 15 IN BREVE ci, nanofabbricazione di chip per elettronica, optoelettronica, fotonica; bio-chip; nuovi materiali ibridi organici/inorganici; costruzione di materiali artificiali funzionali a partire dall assemblaggio atomico (finanziamento fra 4 e 12 miliardi per progetto); progetto obiettivo 2 Sviluppo e realizzazione di sistemi miniaturizzati (finanziamento fra 5 e 15 miliardi per progetto): sistemi miniaturizzati multifunzionali, microcomponenti meccanici, micro-sistemi con funzionalità chimiche per applicazioni nei settori alimentare, ambientale, medico (diagnostica terapeutica), strumenti e apparecchiature per micro e nano-lavorazioni, micro-sistemi per sicurezza nei trasporti. progetti autonomamente presentati da ricercatori. Sulla G.U. n. 293 del sono riportati i finanziamenti per un totale di 39,035 Meuro a 16 progetti (di cui si riporta solo il proponente non l ente relativo, il costo ritenuto congruo e il finanziamento per attività di ricerca) diviso fra progetto obiettivo 1 (v. più sopra) per 9 progetti e 19,520 Meuro e progetto obiettivo 2 per 7 progetti e 19,515 Meuro; oltre a rispettivamente 3,52 e 3,79 Meuro per il finanziamento a contratti a giovani ricercatori e ricercatori di chiara fama (in totale 7,1 Meuro). Sulla G.U. n. 30 del sono riportati i 17 progetti approvati su detti temi (sono riportati solo il nome del proponente e il contributo del MIUR) per un totale di 2,194 Meuro. Convegno sulle nanotecnologie a Milano I l 23 maggio 2003 si è tenuto a Milano il convegno: Verso una nuova rivoluzione industriale: Le applicazioni delle Nanotecnologie. L obiettivo del convegno era quello di mettere in evidenza il potenziale economico delle nanotecnologie per l industria italiana e ad esso hanno dato il loro contributo rappresentanti del mondo della ricerca quali Renato Ugo Presidente dell AIRI, Renato Bozio dell Università di Padova, Paolo Milani dell Università di Milano, Roberto Cingolani dell INFM e del mondo delle imprese come Marco Cocito di Agilent Technologies, Ubaldo Mastromatteo di STMicroelectronics, Sebastiano Luridiana di Microcoat, Michele Cermele di McKinsey, Lucio Susmel di Servitec. Le presentazioni hanno confermato le grandi prospettive di queste tecnologie che sono nel mirino di tutti i paesi più avanzati, ma anche di paesi emergenti come Corea e Cina, e che praticamente tutti i maggiori settori industriali possono essere rivoluzionati dalla loro diffusione. Pur portando esempi di applicazioni già disponibili, i vari interventi hanno però messo in evidenza che prima che le applicazioni più sensazionali ipotizzate e i grandi volumi di mercato previsti divengano realtà è necessario che siano superati alcuni punti nodali, quali l ingegnerizzazione dei sistemi a livello nanometrico, la loro manipolazione ed il loro interfacciamento con l ambiente di utilizzo e la soluzione di questi problemi non è vicinissima. E convinzione condivisa che per la diffusione delle nanotecnologie è fondamentale favorire le collaborazioni tra imprese e strutture di ricerca pubbliche e la creazione di infrastrutture che favoriscano queste collaborazioni. Altrettanto fondamentale è considerato il raggiungimento di un favorevole rapporto costi/benefici e che venga fatto uno sforzo per accelerare l introduzione sul mercato di applicazioni al fine di evitare che aspettative troppo elevate e tempi troppo lunghi facciano scemare l intensità nell impegno. La strada indicata è quella di promuovere l utilizzo delle nanotecnologie anche per applicazioni convenzionali o in combinazione con tecnologie avanzate già esistenti, in primo luogo le microtecnologie con le quali esistono molte possibilità di integrazione.

18 16 nanotec it newsletter numero zero IN BREVE Applicazioni delle nanotecnologie per la conservazione/restauro di affreschi e libri antichi I l prof.piero Baglioni, docente di chimica fisica e direttore del CSGI (Consorzio interuniversitario per lo sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase) del campus universitario di Sesto Fiorentino, ha spiegato in un intervista su la Repubblica del 27 Aprile, che i ricercatori del CSGI hanno realizzato due progetti per l utilizzo di nanoparticelle di idrossido di calcio per salvaguardare dall invecchiamento sia gli affreschi che i libri antichi. E noto che la presenza di acidi nella carta è il maggior responsabile della degradazione, con conseguente perdita di informazioni e di importanti documenti storici. Molte tecniche e prodotti sono stati studiati o sviluppati allo scopo di eliminare l acidità dalla carta, ma l uso di soluzioni acquose di calcio, magnesio e idrossido di bario hanno dato risultati poco confortanti con diversi effetti non desiderati, a causa delle forti condizioni alcaline. Una soluzione particolarmente interessate è stata proposta dal CSGI utilizzando idrossido di calcio, un eccellente deacidificatore, il quale diventa un ottimo sistema per neutralizzare gli acidi, una volta diventato carbonato di calcio. Il progetto denominato NANOTECHNOLOGY FOR PAPER DEACIDIFICATION: BASIC DISPERSIONS THEIR PREPARATION AND USE IN PROCESSES FOR PAPER DEACIDIFICATION, prevede l uso di nanoparticelle di idrossido di calcio disperse nell alcool, le quali penetrano nella carta offrendo una innovativa soluzione per la deacidificazione, riequilibrando il ph a 7,5-8, quota ottimale per la conservazione della carta. Le nanoparticelle di idrossido di calcio sono state considerato anche come un ottima soluzione per il rinforzamento dei dipinti sui muri, in quanto chimicamente e fisicamente compatibili ed in grado di penetrare nei pori del muro stabilizzando il dipinto e preservando i colori ed i tratti originali dell opera. Sfortunatamente la poca solubilità dell idrossido di calcio nell acqua ha creato diversi problemi per l applicazione della tecnica, oltre alla negativa formazione di una patina bianca sul dipinto. Nel progetto denominato NANOTECHNOLOGY IN C.H.C.: CONSOLIDATION OF FRESCOES i ricercatori del CSGI hanno sintetizzato nanoparticelle di Ca(OH)2, ottenendo un solvente stabile. La dispersione stabile di idrossido di calcio è stata applicata con successo, durante la restaurazione del dipinto a muro da Santi Tito nella Cattedrale di Firenze.I nuovi procedimenti sono stato subito brevettati ed attualmente sono in corso esperimenti e test in diversi Paesi. Entro cinque anni le prime plastiche fotovoltaiche nanotech Gianguido Rizzotto dell STMicroelectronics, in una intervista afferma che la sua Società assume un orizzonte temporale di non più lungo di cinque anni entro il quale dovrebbe rendere disponibili plastiche conduttrici e fotovoltaiche, con un rendimento di 3-4 kilowatt per ogni 200 metri quadri di superficie irraggiata. L obbiettivo è quello di arrivare persino a vernici o gel che potrebbero essere spruzzate su muri o vetri per fornire energia. (Il Sole 24 Ore, 8 Maggio 2003) Italiano il Presidente della Electrochemical Society I l Professor Bruno Scrosati (già responsabile del gruppo di ricerca elettrochimica dell INSTM, Università La Sapienza di Roma, Dip. di Chimica), è il nuovo presidente della Electrochemical Society, la più ampia e accreditata società scientifica internazionale che raccoglie i ricercatori che operano nel campo della elettrochimica e della chimica fisica dello stato solido, con interesse anche nel settore dei materiali nanostrutturati.(parigi, 3 Maggio 2003)

19 numero zero newsletter nanotec it 17 IN BREVE Dalle nanotecnologie un nuovo DVD basato su molecole intelligenti Il Governo inglese finanzia uno studio sulle nanotecnologie OLED migliorati da ricercatori coreani grazie alle nanotecnologie Toshiba e ScanDisk aprono la strada verso flash chips da 4 Gb Ricercatori del CNR di Bologna hanno scoperto un nuovo meccanismo di registrazione dell informazione a densità ultraelevata: ben 5 volte superiore a quella della più avanzata tecnologia dvd sviluppata ad oggi, confrontabile con quella dei più potenti hard-disk. Fabio Biscarini, coordinatore del gruppo CNR bolognese, spiega che il metodo si basa su una trasformazione localizzata che avviene su un film sottilissimo, quando la punta di un microscopio a forza atomica viene mossa con grande delicatezza lungo una linea. La carezza della punta provoca la comparsa di un numero definito di palline di diametro tra i 20 e i 40 nanometri, denominate rotassani, tutte contemporaneamente e della stessa dimensione, a distanza regolare. Il numero è direttamente proporzionale alla lunghezza della linea, mentre la loro distanza (circa 100nm) dipende solo dallo spessore della pellicola: in questo modo è possibile controllare sia la quantità sia la densità di informazione scritta. Basta ripetere il processo su una linea parallela, e si costruisce una tavoletta. Questo principio di scrittura dell informazione si può effettuare anche per stampaggio, e quindi scrivere ripetutamente un enorme quantità di informazione in un solo passaggio e su grandi aree. A fare questa scoperta, già brevettata, sono stati Fabio Biscarini e Massimiliano Cavallini, dell Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati del Consiglio Nazionale delle Ricerche, sezione di Bologna (ISMN-CNR), in collaborazione con David Leigh dell Università di Edinburgo e Francesco Zerbetto dell Università di Bologna. Questo nuovo meccanismo di scrittura, basato sulle nanotecnologie, funziona grazie alle proprietà meccaniche uniche dei rotassani e potrà essere applicato anche a sistemi come sensori e biochip per diagnostica medica. I l Governo inglese ha lanciato uno studio indipendente per esaminare i rischi e i benefici delle nanotecnologie, convinto delle potenzialità di queste tecnologie per lo sviluppo futuro. In particolare il Governo vuole capire quali investimenti economici ed infrastrutturali vanno predisposti per creare un ambiente adatto allo sviluppo delle nanotecnologie nel Regno Unito, nonché quali siano i rischi etici, sociali, per la salute e per la sicurezza che possono essere associati ad esse. Lo studio è sovvenzionato e commissionato dall Office of Science and Technology, ma sarà condotto in modo indipendente dal Royal Society e dal Royal Academy of Engineering. Depositando sul substrato di vetro dell OLED (organic light-emitting diode), uno strato di PC (photonic-crystal) di biossido di silicio, ricercatori coreani annunciano di aver incrementato l efficienza di estrazione del dispositivo di oltre il 50%. Avendo previsto teoricamente di poter arrivare all 80%, il team confida di aver ancora un ampio margine di miglioramento. Toshiba e FlashDisk hanno annunciato lo sviluppo di un struttura NAND flash ad alta densità di cellule di memoria la quale permetterà la fabbricazione di circuiti integrati istantanei (flash chip) da 4 Gb usando un processo di realizzazione che prevede semiconduttori da 90 nanometri. Le attuali celle di memoria NAND flash sono difficili da realizzare usando processi con dimensioni inferiori a 110 nm. La nuova tecnologia, che permette ad ogni cella di trasportare due bits di informazione invece che uno e minimizza le interferenze elettriche, eliminerà probabilmente il collo di bottiglia. Le due compagnie metteranno la nuova tecnologia all opera per produrre flash chips da 2 e 4Gb durante la prima metà del 2004.

20 18 nanotec it newsletter numero zero IN BREVE Nuovo impulso alle nanotecnologie nella Corea del Sud I l Governo della Corea del Sud, a partire dal 2001, ha deciso di incrementare in modo significativo gli investimenti destinati alle 5 tecnologie di punta: biotecnologie, nanotecnologie, tecnologie dell informazione, tecnologie ambientali e tecnologie spaziali, passando progressivamente dalla quota del 29,1% di buget complessivo per ricerca e sviluppo e innovazione del 2001 al 43,2% nel In particolare per le nanotecnologie è stato previsto, nel 2002, uno stanziamento di circa 160 Meuro, pari al doppio di quello del Più recentemente, 9 agenzie governative sud coreane, inclusi i ministeri dell informazione e comunicazione, quello della scienza & tecnologie e commercio e quello dell industria e dell energia, si sono uniti per lanciare un progetto pluriennale comune sulle nanotecnologie da circa 2 miliardi di euro: il 2003 Nano Technology Developement Program, con lo scopo di sostenere la ricerca di base in questo campo, creare/potenziare le infrastrutture per R&S necessarie, promuovere le applicazioni industriali. Con l intento di rafforzare le collaborazioni internazionali, il Ministro sudcoreano della Scienza e Tecnologia Hokoon Park, ha effettuato la sua prima visita ufficiale esterna in Europa. Dopo essere stato in Svizzera e Germania, effettuando tra l altro una visita presso il Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare EMBL di Heidelberg (Germania), il Ministro ha incontrato il 16 maggio scorso a Bruxelles, il Commissario Busquin. In tale sede è stato deciso: - il lancio di una giornata della scienza da organizzare alternativamente in Europa e Corea: per l Italia è stata data una disponibilità di massima a contribuire all organizzazione dell evento in Corea, prospettato per il 2004; - la definizione di un Accordo quadro per la cooperazione S&T tra UE e Corea (utile per far partecipare i coreani al VI Programma Quadro e gli europei ai programmi di ricerca coreani); - il Korea Institute of Science and Technology a Saarbrucken in Germania, il KIST Europe, svolgerà un ruolo centrale per la promozione dei rapporti S&T della Corea con i Paesi membri della UE, in coordinamento con il funzionario distaccato presso la Commissione; - il Governo coreano ha approvato l adesione al negoziato per il progetto internazionale sulla fusione nucleare ITER, uno degli argomenti principali dell incontro Park-Busquin. Sul tema della fusione nucleare la Corea si aspetterebbe, inoltre, la firma di un accordo di cooperazione con l UE entro il prossimo giugno; - l intenzione di promuovere una collaborazione stabile tra gli istituti di ricerca coreani e lo EMBL. Il settembre 2003 sarà organizzato a Seoul il primo Forum italo-coreano per la scienza e la tecnologia (v. allegato), finalizzato alla promozione di contatti e allo scambio di informazioni tra esperti italiani e coreani. In particolare la sessione Nanotechnology sarà articolata in modo da presentare i possibili punti di contatto e di sviluppo congiunto tra ricercatori ed enti italiani e coreani. Il Forum potrebbe essere inoltre l occasione per finalizzare in specifici accordi di collaborazione i rapporti stabiliti a partire dal Workshop italo-coreano sulle nanotecnologie e microsistemi organizzato a Seoul nel La sessione sarà seguita dal Dr. Sang Ho Lim del KIST e dal Dr. Massimo Pasquale dell Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris di Torino. NANOTEC IT segue da vicino questo evento internazionale, adoperandosi per favorire la partecipazione italiana.