Faze supraconductoare și transport cuantic în dicalcogenuri de metale de tranziție bidimensionale

Dr. Doru Sticleț, departamentul Fizica moleculară și biomoleculară

10 decembrie 2020, ora 14:00 – online

Dicalcogenurile de metale de tranziție bidimensionale (2D TMD) sunt materiale promițătoare atât din punct de vedere al cercetării fundamentale cât și pentru aplicații. În proiectul de TE ne propunem să investigăm teoretic proprietățile lor remarcabile când sunt într-o fază supraconductoare și sunt integrate în dispozitive nanotehnologice sau utilizate pentru a obține stări legate Majorana.

2D TMD-urile au un cuplaj spin orbită puternic, care favorizează orientarea normală a spinului electronilor de conducție față de planul materialului. Aceasta generează faze supraconductoare robuste la câmpuri magnetice în plan deoarece perechile Cooper sunt formate din electroni cu spin normal pe plan. Aceste proprietăți pot fi valorificate în diferite moduri. În acest proiect, ne vom concentra pe trei obiective:

1. Modelare și studiu de transport cuantic în joncțiuni Josephson planare fabricate din TMD-uri. Studiul curentului critic sub efectul variației câmpului magnetic și al voltajului aplicat puntea
Josephson.

2. Studiul cuplajului dintre TMD-uri superconductoare ordonate vertical. Aceasta este o dispunere promițătoare pentru joncțiuni Josephson deoarece forțele slabe van der Waals dintre monostraturi sunt un substitut pentru stratul de metal sau izolator care în mod obișnuit este depus între electrozii supraconductori. Un unghi relativ de rotație dintre 2D TMD-uri schimbă proprietățile joncțiunii
Josephson, iar efectul lui rămâne o problemă deschisă interesantă pentru cercetarea fundamentală.

3. TMD-urile sunt o platformă promițătoare pentru supraconductivitate topologică. Stările legate Majorana pot fi realizate prin depunere de atomi sau molecule magnetice pe un sustrat supraconductor 2D TMD. Vom investiga această fizică în acele TMD-uri unde la temperatură joasă există coexistență dintre supraconductivitate și ordine de undă de densitate de sarcină.

3 decembrie 2020, ora 14:00, online

1. Optimizarea in silico a designului nanovectorului CRISPR/Cas9-Gold

Dr. Alexandra Fărcaș, departamentul Fizica moleculară și biomoleculară

Editarea genetică CRISPR/Cas9 este o tehnologie nouă şi versatilă care corectează erorile cauzatoare de boli în genom, cu aplicaţii multiple şi variate în industriile medicală, agricolă şi farmaceutică. Principalul obstacol în implementarea terapeutică bazată pe CRISPR/Cas9 este dezvoltarea unor nanovectori de livrare care să ghideze sistemul către anumite mutaţii genetice într-un mod specific. Nanoparticulele de aur (GNP) funcţionalizate cu oligonucleotide sintetice combină proprietăţile optoelectronice ale miezului de aur cu proprietăţile particulare ale oligonucleotidelor, de exemplu selectivitate şi specificitate. Mai mult, GNP-urile funcţionalizate au fost folosite anterior in vivo pentru livrarea CRISPR/Cas9, utilizată în repararea cu succes a mutaţiilor genetice care cauzează distrofie musculară. Cu toate acestea, anterior implementării clinice, design-ul unor vectorii de livrare CRISPR/Cas9-Gold siguri şi eficienţi trebuie realizat în urma înţelegerii şi explicării mecanismelor moleculare aferente. În această propunere de proiect, intenţionăm să optimizăm in silico design-ul acestor nanovectori în două etape. În primul rând, vom optimiza acoperirea cu oligonucleotide a GNP-urilor de dimensiuni variate a conjugaţilor nanoparticule-oligonucleotide. În a doua etapă, vom efectua o investigare detaliată a conjugaţilor GNP-oligonucleotide complexaţi cu ribonucleoproteina Cas9, utilizaţi ca nanovectori de livrare.

 

2. Metode chemometrice avansate aplicate pentru autentificarea și trasabilitatea agroproduselor din Transilvania

Dr. Ioana FEHER, departamentul Spectrometrie de masă, cromatografie şi fizică aplicată

Atestarea provenienței este un subiect important pentru siguranța alimentară, calitatea alimentelor și protecția consumatorilor, precum și pentru respectarea standardelor internaționale, a legislației naționale și a ghidurilor standard. Asigurarea calității și metodele utilizate pentru autentificarea produselor alimentare, prezintă un interes deosebit, atât din punct de vedere comercial, cât și juridic. Tehnicile de amprentare nu sunt neapărat axate pe identificarea tuturor elementelor constitutive, ci mai degrabă pe recunoașterea modelului, așa-numita amprentă. Până în prezent, impactul asupra compoziției minerale și izotopice, de-a lungul lanțului de producție, de la materia primă proaspătă la produsul alimentar final, a fost slab evaluat. Acest proiect va evidenția utilitatea compoziției minerale și izotopice ca trasori geografici, indiferent dacă matricea este procesată sau neprocesată. Începând cu implementarea sistemului de trasabilitate a produselor agroalimentare, crește încrederea și conștientizarea consumatorilor, motivând astfel producătorii să investească resurse financiare și umane în acest lanț. Se poate afirma că punerea în aplicare a conceptului de trasabilitate pentru produsele agricole transilvănene reprezintă o situație benefică pentru toate părţile implicate, ceea ce înseamnă că, comunitatea locală poate beneficia de alimente proaspete și nutriționale de înaltă calitate și, în același timp, să sprijine o agricultură durabilă în regiune.

Transylvanian spirits — from story to local fingerprint

Dr. Alina Măgdaș, departamentul Spectrometrie de masă, cromatografie şi fizică aplicată

5 noiembrie 2020, ora 14:00 – online

În cadrul acestui seminar se va prezenta contextul general care a condus la această idee de proiect și câteva rezultate preliminare care au susținut fezabilitatea ideii acestuia.

Obiectivul general al proiectului este dezvoltarea unor noi modele de diferențiere a distilatelor de fructe în raport cu originea geografică și botanică a acestora, pe baza unor tehnici recunoscute și/sau emergente pentru acest scop. De asemenea, un interes special îl constituie identificarea amprentei specifice a fiecărui producător iar pentru atingerea acestui scop colaborăm atât cu producători consacrați cât și cu producători locali. În vederea îndeplinirii obiectivelor asumate, se va efectua prima amprentare izotopică și elementală a distilatelor transilvănene iar pe baza acestor rezultate se vor dezvolta modele de discriminare a probelor pe baza criteriilor anterior menționate. În paralel se vor dezvolta modele de recunoaștere a distilatelor bazate pe spectroscopia vibrațională (IR, Raman) și 1H-NMR în coroborare cu metode avansate de procesare a datelor experimentale. Prin compararea sensibilității modelelor dezvoltate vom putea identifica, la sfârșitul proiectului, cea mai eficientă metodă de diferențiere pentru fiecare criteriu în parte (origine geografică, origine botanică, amprenta producător).

Nanostructured microfluidic analytical platform for dual SERS-electrochemical detection of emerging environmental polluants – POLSENS

Dr. Cosmin FARCĂU, departamentul Fizica moleculară și biomoleculară

22 octombrie 2020, ora 14:00 – online

Proiectul POLSENS își propune să dezvolte platforme senzoristice portabile capabile să detecteze poluanți de mediu, simultan prin spectroscopie optică și electrochimie. Un cip plasmonic nanostructurat va constitui baza senzorului spectro-electrochimic care combină avantaje ale spectroscopiei Raman amplificate de suprafață (SERS), extrem de specifice și sensibile, cu versatilitatea, portabilitatea și costurile reduse ale detecției electrochimice (EC). Platforma duală de detecție SERS-EC va fi integrată într-un sistem microfluidic, pentru a beneficia de măsurători reproductibile datorită mediului extrem de bine definit, manevrării ușoare a eșantioanelor cu volume mici, eficacității detecției în flux, dar și posibilității integrării unor funcționalități de preparare/mixare a eșantioanelor în flux continuu. În paralel, va fi dezvoltată și o celulă de detecție având volum la nivel de mililitru.

În acest seminar voi prezenta pe scurt câteva date despre proiect (tematică, parteneri, activități ITIM) dar și o ‘poveste’ a activităților și ideilor ce au generat acest proiect.

TiO2 nanotubes/graphene-based nanomaterials to address the emerging contaminants pollution –GRAFTID

Dr. Crina SOCACI, departamentul Spectrometrie de masă, cromatografie şi fizică aplicată

8 octombrie 2020, ora 14:00, online

Va fi prezentat proiectul din cadrul competiţiei: Proiecte Colaborative de Cercetare RO-NO, apelul 2019. Perioada de implementare a proiectului este 01/09/2020 – 31/08/2023, INCDTIM-ul fiind promotor de proiect. Ceilalţi doi parteneri sunt: University of South-Eastern Norway (Responsabil P1: Kaiying Wang) şi Institutul Naţional De Cercetare – Dezvoltare pentru Fizică și Inginerie Nucleară “Horia Hulubei” – IFIN-HH (Responsabil P2: Gheorghe Mateescu).

Scopul acestui proiect este dezvoltarea unui model experimental de laborator pentru decontaminarea fotocatalitică a unor poluanţi de natură emergentă, prin iradiere înspre domeniul luminii vizibile. Proiectul presupune o cercetare colaborativă de natură interdisciplinară, bazată pe cercetare fundamentală în domeniul chimiei şi chimiei-fizice a nanomaterialelor, precum şi cercetare fundamentală şi aplicativă în domeniul depunerii nanomaterialelor hibride pe diverse suprafeţe.

Activităţile INCDTIM includ: prepararea şi caracterizarea nanocompozitelor cu proprietăţi fotocatalitice; evaluarea completă a activităţii fotocatalitice; elucidarea mecanismelor de fotodegradare; selectarea nanocompozitelor cu proprietăţi optimizate; proiectarea și realizarea modelului experimental de laborator utilizat pentru fotodegradarea unor contaminanți emergenți din ape şi managementul și coordonarea activităților de cercetare, financiare și administrative.

Dr. Mihaela Diana Lazăr, departamentul Spectrometrie de masă, cromatografie şi fizică aplicată

Prezintă două proiecte care au intrat la finanţare în 2020
24 septembrie 2020, ora 14:00, online

1. Implementarea tehnologiei de recuperare a metalelor din grupa platinei conţinute în convertori catalitici auto – AutoCat

  • proiect din cadrul programului “Proiecte de transfer la operatorul economic”
  • durata 2 ani; perioada de implementare iunie 2020 – mai 2022
  • INCDTIM este partener în proiect

Activităţile INCDTIM în acest proiect vor avea ca rezultat dezvoltarea a două tehnologii de laborator. Prima va fi o tehnologie de laborator de dizolvare a platinei, paladiului şi rodiului conţinute în catalizatorii auto uzaţi. A doua este o tehnologie de recuperare a metalelor menţionate mai sus din soluţie prin precipitare selectivă, urmată de reducere.

2. Hybrid Solvent – Membrane for post-combustion CO2 capture and utilization – CO2HyBrid

  • proiect din cadrul programului de finanţare „Iceland, Liechtenstein, Norway Grants – Collaborative Research Projects”
  • durata 3 ani; perioada de implementare septembrie 2020 – august 2023
  • INCDTIM este partener în proiect

Activităţile INCDTIM în acest proiect vor consta în dezvoltarea unui set de catalizatori şi a unei tehnologii catalitice la nivel de laborator de valorificare a dioxidului de carbon prin reacţia cu hidrogenul şi transformarea în metan sintetic.

Brevetul de invenţie: identificare a rezultatelor brevetabile – exemple

Dr. ing. Emanoil SURDUCAN, departamentul Cetatea – Centru de Cercetare pentru Tehnologii Avansate și Energii Alternative

10 septembrie 2020, ora 14:00, Sala de conferințe INCDTIM

Tema discuţiei va cuprinde:

  • Principalele carcateristici ale unui brevet de invenție;
  • Locul Brevetului în Eficienţa Cercetării: drumul de la IDEE la PROTOTIP şi Produs pe PIAŢĂ;
  • Elemente de noutate = rezultate brevetabile; exemple.