Direcții principale

INCDTIM Cluj-Napoca promovează conceptul excelenţei produselor şi serviciilor în domeniul cercetării ştiinţifice, inovării şi transferului tehnologic în contextul dezvoltării durabile. Având la bază misiunea: “INCDTIM Cluj-Napoca, lider în furnizarea de produse şi servicii de cea mai bună calitate în cercetare, dezvoltare, inovare şi producţie în domeniul energiei şi aplicării izotopilor stabili, mediului, sănătăţii şi calităţii vieţii, materialelor şi proceselor inovative, biotehnologiilor şi tehnologiei informaţiei”, institutul dezvoltă proiecte în domenii de vârf capabile să-i asigure competitivitatea necesară integrii cu succes în Aria Europeană de Cercetare.

D1. Tehnologia Izotopilor Stabili

D1.1 Separări izotopice

  • Cercetare şi dezvoltare tehnologică pentru separarea şi producerea izotopului 13C;
  • Optimizarea tehnologiei de separare a izotopului 15N pentru producerea acestuia în cantități mari, la un nivel de puritate de minimum 99 % at.15N;
  • Dezvoltarea ariei de cercetare pentru separarea altor izotopi stabili de interes (18O etc.).

D1.2 Aplicații ale izotopilor stabili ușori

  • Compuşi marcaţi total sau specific cu izotopi stabili ușori și aplicații ale acestora în biologie, mediu, securitate alimentară etc.;
  • Autentificarea și evaluarea calității produselor alimentare și băuturilor pe baza rapoartelor izotopice 1H/2H, 13C/12C, 15N/14N,18O/16O și a conținutului de urme de metale;
  • Utilizarea markerilor izotopici și a urmelor de metale în studii de fitoremediere și agricultură sustenabilă;
  • Utilizarea amprentării izotopice pentru determinarea originii și trasabilității produselor naturale;
  • Utilizarea izotopilor stabili ușori în studii privind lanțul atmosferă-sol-plante.

D2. Energii Alternative și Regenerabile

D2.1 Energii alternative

  • Sisteme generatoare de electricitate prin recuperarea energiei acustice – zgomotul în traficul rutier şi turbulenţele de aer pe autostrăzi, respectiv vibraţiile în infrastructura din rețelele de transport;
  • Sisteme pentru recuperarea energiei electromagnetice din domenii de frecvenţe specifice poluării ambientale;
  • Conversia directă și reversibilă a energiei termice în energie electrică prin efectul termoelectric;
  • Conversia energiei chimice în energie electrică utilizând nanostructuri de carbon în pile de combustie;
  • Sisteme avansate de stocare curată a energiei;
  • Baterii reîncărcabile performante pentru industria de automobile şi electronică.

D2.2 Energii regenerabile

  • Conversia energiei solare concentrate în energie electrică utilizând grupuri termoenergetice;
  • Sisteme de conversie directă a energiei solare în energie electrică prin dezvoltarea de dispozitive fotovoltaice cu raport eficienţă / cost ridicat.

D2.3 Producere și stocare de hidrogen

  • Producerea de hidrogen din materii prime regenerabile;
  • Dezvoltarea de materiale avansate pentru stocarea hidrogenului.

D3. Fizică și Tehnologie Moleculară

D3.1 Sisteme moleculare şi biomoleculare cu arhitectură şi funcţionalitate controlată destinate dezvoltării economice durabile

  • Modelarea şi simularea sistemelor moleculare şi biomoleculare;
  • Sinteza și caracterizarea sistemelor supramoleculare obținute prin autoasociere;
  • Procesare în câmp de microunde: extracţie de compuşi naturali, sinteze chimice, studii de degradare a unor compuşi alimentari sau medicamente;
  • Investigarea structurii și dinamicii ADN. Aplicații biomedicale;
  • Modelarea procesului de generare a radiației coerente ultrascurte (atto-femtosecunde) și dezvoltarea de aplicaţii în cadrul Programului ELI (Extreme Light Infrastructure);
  • Procese induse de radiația laser în medii neliniare, cinetica stărilor înalt excitate.

D3.2 Dezvoltarea de tehnologii moleculare în domenii emergente ale medicinei, bioeconomiei, ecotehnologiilor şi bionanotehnologiilor

  • Fabricarea de dispozitive moleculare cu aplicații în domeniul biosenzorilor şi a electronicii moleculare prin tehnici de înaltă performanţă: procesare laser, epitaxie moleculară, tehnici de tip „dip pen nanolithography” și ”nanoimprint”;
  • Dezvoltarea de sisteme supramoleculare pe baza mecanismelor de recunoaştere moleculară şi realizarea de senzori moleculari;
  • Identificarea de noi specii biomoleculare cu efect antibacterian şi caracterizarea mecanismelor de acţiune la nivelul membranelor biologice.

D4. Nanosisteme cu Arhitectură, Organizare și Funcționalități Controlate

D4.1 Nanostructuri compozite cu proprietăți controlate pentru aplicații în medicină

  • Nanostructuri compozite de tip “core-shell” pentru creșterea performanței metodelor de diagnosticare;
  • Platforme multifuncționale nanostructurate pentru distrugerea selectivă a celulelor canceroase;
  • Nanostructuri de carbon funcționalizate pentru eliberarea selectivă și controlabilă a medicamentelor;
  • Biosenzori pe bază de nanostructuri de carbon;
  • Nanostructuri hibride pe bază de molecule organice și polimeri cu răspuns la stimuli externi și funcționalitate specifică.

D4.2 Materiale nanostructurate pentru biotehnologii de mediu

  • Nanostructuri hibride pentru aplicații de mediu;
  • Nanoparticule utilizate pentru identificarea efectului urmelor de antibiotic şi alte medicamente din mediul înconjurător asupra microorganismelor şi plantelor nutritive;
  • Catalizatori nanostructurați cu aplicații de mediu.

D4.3 Nanostructuri hibride funcționalizate pentru aplicații în industria farmaceutică și cosmetică

  • Nanostructuri hibride de tip nanoparticule magnetice – polimeri cu structură și funcționalitate controlată pentru separare magnetică;
  • Nanoparticule multicomponent cu proprietăţi magnetice, optice, dielectrice şi funcţionale dirijate, destinate detecţiei de biomolecule.

D4.4 Nanostructuri compozite utilizabile în alte domenii prioritare

  • Nanostructuri compozite hibride cu proprietăți fizice controlabile pentru aplicații în stocarea de informație și electronică;
  • Nanostructuri magnetice multicomponent cu conținut redus de pământuri rare și proprietăți ajustabile pentru magneți cu produs energetic ridicat;
  • Nanofluide magnetice și aplicații.

D5. Cercetări Multidisciplinare Aplicative / Dezvoltare / Inovare

D5.1 Proiectarea / fabricarea de echipamente speciale şi aplicaţii software

  • Modele experimentale, platforme de dezvoltare / testare și accesorii speciale necesare cercetărilor cu caracter aplicativ;
  • Aplicaţii software pentru achiziţia şi prelucrarea numerică a datelor.

D5.2 Colaborarea în cadrul grupului român la experimentul ATLAS de la CERN, Geneva

  • Operarea și mentenanța Tile Calorimeter a detectorului ATLAS;
  • Proiectarea şi realizarea de componente mecanice şi module electronice pentru modernizarea detectorului;
  • Asigurarea de servicii de stocare şi procesare de date furnizate de experimentul ATLAS, prin intermediul site-ului GRID-RO-14-ITIM.

D5.3 Tehnici fototermice nedistructive de investigare a materialelor compozite

  • Caracterizarea biocompatibilității termice a materialelor;
  • Defectoscopie fototermică nedistructivă;
  • Investigarea proprietăților termice ale materialelor de construcție prin tehnici fototermice combinate.

D5.4 Caracterizarea calității mediului, a produselor industriale și a celor alimentare

  • Screening selectiv pentru studiul influenței compușilor organici asupra matricilor de mediu, produselor alimentare și produselor cosmetice;
  • Investigații structurale și cantitative ale compușilor industriali, din mediu, alimente, țesuturi biologice și produse cosmetice;
  • Optimizarea și modernizarea stațiilor de tratare a apei potabile și apelor uzate și determinarea compoziției biogazului;
  • Determinarea compușilor toxici și cancerigeni emiși de produsele industriale, depozite de deșeuri sau din produse alimentare;
  • Obținerea și caracterizarea extractelor de compuși naturali. Aplicații în îmbunătățirea calității produselor alimentare și cosmetice.

D5.5 Cercetare pentru dezvoltarea de medicamente

  • Screening prin metode high-troughput de noi forme solide ale compușilor farmaceutic activi cu potențial farmaceutic îmbunătățit;
  • Studii de solubilitate și stabilitate ale compușilor farmaceutici;
  • Determinarea structurii cristaline din monocristale sau pulberi policristaline;
  • Studii de compatibilitate a substanțelor farmaceutic active cu excipienții;
  • Determinarea purității medicamentelor la nivel de urme.

D5.6 Investigarea obiectelor de patrimoniu

  • Investigarea complexă a obiectelor de patrimoniu în vederea conservării, restaurării și reintroducerii lor în circuitul de valori.