O destaque nacional e internacional do i3N na investigação dos 3 N’s da nanotecnologia

Dividido entre Lisboa e Aveiro, o i3N, tal como o nome indica, lidera o caminho da investigação dos 3 N’s – Nanoestruturas, Nanomodelação e Nanofabricação. Rodrigo Martins e Florinda Costa, atuais coordenadores dos dois polos do i3N, sediados na Universidade NOVA de Lisboa e na Universidade de Aveiro, descrevem a evolução do Instituto até aos dias de hoje. Alcançando o reconhecimento como um dos principais institutos de investigação na área da ciência dos materiais e nanotecnologias em Portugal.

Perspetiva Atual: O i3N foi constituído através de uma parceria entre duas unidades de investigação – o CENIMAT (Centro de Investigação de Materiais, acolhido pela Universidade Nova de Lisboa) e o FSCOSD (Física de Semicondutores, Optoelectrónica e Sistemas Desordenados, acolhido pela Universidade de Aveiro). Como se chegou à conclusão de que esta parceria seria mais vantajosa e como nasceu oficialmente o i3N?

Professora Florinda Costa: O estatuto de Laboratório Associado foi atribuído ao i3N em 2006 pelo Ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal, José Mariano Gago. A parceria entre os dois polos permitiu reunir investigadores da área da eletrónica, micro e nanotecnologias, física, materiais e química, provenientes das duas Universidades de forma a constituir um instituto multi e interdisciplinar. O i3N alavanca competências nacionais de reputação internacional que conduzem investigação e formação avançada de excelência.

PA: Qual é a grande finalidade do Instituto e quais são as suas principais áreas de investigação? 

FC: O i3N é um instituto de investigação de ponta em Portugal apostado nas áreas da sustentabilidade e tecnologias verdes cobrindo as vertentes da micro e nanofabricação, sistemas de energia limpa e verde, engenharia de nanomateriais e interfaces funcionais e dispositivos e sistemas biomédicos. Esta investigação beneficia da competência científica dos seus membros em áreas críticas do desenvolvimento, nomeadamente nas tecnologias da informação e comunicação, saúde, energia e segurança, fortemente apoiadas por peritos na área da modelação, simulação, desenho e arquitetura de sistemas à micro e nano escala e, em técnicas de caracterização e validação de materiais, dispositivos e sistemas. 

O objetivo principal do i3N é avançar na descoberta, desenvolvimento e inovação de nanotecnologias aplicadas no fabrico de uma miríada de dispositivos e sistemas capazes de impulsionar o crescimento económico sustentável e de promover o bem-estar dos cidadãos. 

O i3N também tem como objetivo formar as gerações futuras (neste momento tem associados 79 alunos de doutoramento) a fim de as preparar para a academia, a indústria e promover a criação de novas empresas baseadas no conhecimento. 

PA: Como descreve a evolução do Instituto desde a sua fundação até aos dias de hoje? 

FC: O i3N utiliza indicadores-chave de desempenho para medir o seu progresso, por exemplo, o número de artigos científicos em revistas de elevado fator de impacto, o equilíbrio entre financiamento nacional e externo, o talento científico dos seus membros, a coesão multidisciplinar dentro do instituto e a posição do i3N nos rankings nacionais e internacionais na área dos Materiais Funcionais Avançados e Nanotecnologia.  

No período de 2007-2022, o i3N teve uma produção científica de reconhecimento mundial, traduzida por mais de 3600 publicações em revistas internacionais com revisão por pares, citadas mais de 64 mil vezes, um h-index acumulado de 89 e um elevado número de livros e capítulos de livros. Das publicações efetuadas, 62% correspondem a colaborações internacionais com investigadores de mais de 51 países. Às publicações acresce um elevado número de patentes internacionais, concedidas e submetidas (mais de 60). O i3N tem tido também um acentuado crescimento no financiamento. No último quinquénio, o financiamento devido a projetos aprovados, nacionais e internacionais ascendeu a 76,9 M€. Neste capítulo, de destacar os investigadores que foram contemplados com 11 bolsas ERC, representando mais de 11,55 M€.  

PA: Como é que o estudo destas áreas pode ter impacto no desenvolvimento de um país? 

FC: Os novos materiais e novas tecnologias aplicadas ao desenvolvimento de novos sistemas e produtos altamente inovativos são pontos de referência que geram novas oportunidades de negócio e criação de emprego altamente qualificado, impulsionando deste modo um crescimento económico sustentado. A nanotecnologia permite-nos potenciar propriedades dos materiais à nanoescala e os dispositivos que nestes se baseiam, tornando-os mais eficientes em termos energéticos e com menor impacto ambiental com novas aplicações no desenvolvimento sensores avançados, sistemas de captação e armazenamento de energia ou superfícies inteligentes. 

No campo da saúde e da medicina, o i3N tem contribuído para o desenvolvimento de novos biomateriais, dispositivos médicos e terapias, bem como para novas estratégias de mitigação de epidemias.  

PA: Muitos são os projetos do i3N que mereceram atenção internacional, visto ter sido pioneiro em vários campos, “tendo contribuído nestas áreas para as políticas públicas nacionais e europeias”. Quais são as áreas em que o i3N ganhou maior destaque e o que quer isto dizer de contribuir para as políticas públicas nacionais e europeias? 

FC: Após 17 anos, o i3N alcançou com sucesso uma posição de liderança nacional e internacional, onde é pioneiro em inovar na área das refinarias solares, energia fotovoltaica, eletrónica flexível e transparente, eletrónica de papel e na área das plataformas sustentáveis para a bio deteção. Estas inovações mereceram o reconhecimento público, nacional e internacional, através de vários prémios e distinções, nomeadamente na área da eletrónica sustentável, para além do silício.  

Para além disso, são de destacar os contributos dados para as novas políticas públicas europeias na área da investigação sustentável, traduzidas nos contributos dados para o manifesto dos materiais 2030; nas áreas temáticas inovadoras do conselho de inovação europeu; e na estratégia de reunir em rede a formação avançada que sirva as ideias geradas no âmbito dos conselhos europeus de investigação e inovação e sua utilização industrial, visando servir os objetivos do Instituto Europeu de Tecnologia (EIT). 

Entre 2015 e 2022 o financiamento global captado pelo i3N correspondeu a 76.9 M€. Destes, 21 % representam financiamento da FCT através do Programa Plurianual e Projeto Estratégico, relevante para garantir o funcionamento básico da gestão e das atividades de I&D. A restante verba provém de concursos fortemente competitivos, onde se incluem 183 projetos: nacionais da FCT (20 %), financiados pela Comissão Europeia (28 %) e com a indústria (31 %). 

A excelência científica permitiu aos investigadores do i3N serem premiados com 11 bolsas do European Research Council (ERC), representando 11.55 M€ de financiamento. 

Além disso, o i3N conta com 23 investigadores doutorados contratados através do Concurso Estímulo ao Emprego Científico (CEEC) da FCT, trazendo alguma estabilidade a médio prazo à estratégia de recursos humanos do laboratório.

PA: O i3N é reconhecido como um dos principais institutos de investigação na área da ciência dos materiais e nanotecnologias em Portugal. Que características da equipa e organização do Instituto permitem tal reconhecimento e distinção? 

FC: Em primeiro lugar a organização do i3N em 4 linhas temáticas ligadas a necessidades fulcrais de uma economia e sociedade sustentáveis: micro e nanofabricação sustentável, sistemas de energia verdes, engenharia de nanomateriais e interfaces funcionais, dispositivos e sistemas biomédicos. Dentro destas linhas temáticas temos vindo a criar uma equipa altamente qualificada e multidisciplinar, bem como uma rede internacional de excelência com a academia e a indústria. Tal tem permitido apresentar-nos com ideias inovadoras suportadas por um sólido conhecimento científico e tecnológico aos concursos de projetos nacionais e internacionais mais competitivos e prestigiados, como sejam as bolsas ERC. Esse reconhecimento e financiamento vai-nos permitindo modernizar a infraestrutura e gerar novo conhecimento de elevado impacto, trazendo-nos mais notoriedade internacional a nível científico bem como a possibilidade de colaborar na definição de políticas de ciência, tecnologia e inovação. 

Projetos emblemáticos em que a atividade do i3N foi pioneira e fulcral na obtenção de resultados “altamente inovadores”:
1.	EMERGE (https://cordis.europa.eu/project/id/101008701 ) - projeto colaborativo coordenado pelo i3N para a criação da primeira infraestrutura Europeia da eletrónica flexível. 
2.	SYNERGY (https://cordis.europa.eu/project/id/952169) - Simbiose para conceitos de captação e produção de energia para plataformas inteligentes em folhas flexíveis.  
3.	DIGISMART (https://cordis.europa.eu/project/id/787410) - Plataforma multifuncional de materiais digitais para aplicações integradas inteligentes. 
4.	BEST (https://transparencia.gov.pt/pt/fundos-europeus/beneficiarios-projetos/projeto/LISBOA-01-0247-FEDER-113469) - desenvolvimento de Biosensores multifuncionais, para integrar na prática clínica de pessoa com diabetes. 
5.	1D-Neon (https://cordis.europa.eu/project/id/685758) - projeto colaborativo europeu onde o i3N contribui para a criação de uma nova geração de têxteis inteligentes. 
6.	INSTABAT (https://www.instabat.eu/) - monitorização, em funcionamento de parâmetros-chave de uma célula de bateria de iões de lítio, permitindo melhorar a sua segurança, qualidade, fiabilidade e vida útil.  
7.	ONSURF (http://onsurf.teandm.pt/) - processos de modificação de superfície para aplicação em diversos sectores de atividade, tais como Automóvel, Aeronáutica, Moldes e Ferramentas, Saúde e Eletrónica. Este projeto envolveu 14 empresas Nacionais e 8 entidades não empresariais do SI&I.  

PA: Atualmente, o i3N continua a dividir-se em dois polos – um na Universidade Nova de Lisboa, coordenado pelo Professor Rodrigo Martins, e outro na Universidade de Aveiro, coordenado pela Professora Florinda Costa. Porquê manter o funcionamento dos dois polos? 

FC: As complementaridades dos dois polos são evidentes e relevantes para construirmos uma investigação que sirva as áreas de desenvolvimento sustentável, desde as ideias às aplicações, multissectoriais e interdisciplinares, combinando saberes cruzados de diferentes áreas científicas e tecnológicas, que vão desde a Física aos Materiais como fonte aceleradora e ativadora de uma miríade de aplicações.  

Estas sinergias promovem a captação e geração de novos conceitos de que beneficiam os alunos associados aos programas avançados de formação, nomeadamente de teses de mestrado e doutoramento. Presentemente temos associados ao i3N 79 alunos de doutoramento e 133 alunos de mestrado. 

PA: Relativamente ao futuro, quais são os grandes planos e objetivos do i3N? 

FC: Pelo que se expôs, pensamos que o futuro que nos espera é brilhante, em termos de sabermos criar e gerar conhecimento com impacto societal (conforto e bem-estar dos cidadãos) e nas transformações esperadas, para uma indústria sustentável e usando tecnologias de baixo consumo energético e acessíveis a todos. Porque não temos pressa, não vamos sozinhos, mas porque queremos chegar mais longe, vamos acompanhados! Por isso, o limite da nossa ambição, de contribuir para a excelência, vai para além do Céu.