Valencià:
Un projecte d’investigació de l’Institut de Materials Avançats (INAM) de la Universitat Jaume I està posant les bases per a la posada en marxa d’una innovadora plataforma intel·ligent pensada per a fer possible la fabricació escalable de tot tipus de materials avançats. Es tracta d’una iniciativa concebuda per a donar resposta satisfactòria a una necessitat de les empreses valencianes: ajustar la seua producció a una demanda de productes cada vegada més personalitzats, amb menors temps de subministrament i major valor afegit. La solució per a garantir la competitivitat de l’empresa valenciana implica fabricar productes que aporten noves funcionalitats o la introducció de sistemes de producció que permeten l’esmentada personalització. Es tracta d’un projecte IDIFEDERER, adjudicat per la Conselleria d’Innovació, Universitats, Ciència i Societat Digital de la Generalitat Valenciana.
D’acord amb el director del projecte, el catedràtic Juan Bisquert, el nou laboratori serà un hub de col·laboració per a químics, físics, informàtics i matemàtics, configurant un entorn interdisciplinari únic que formarà part de l’INAM. «L’essencial és fer un sistema gran, comunicat, que permeta robotitzar i automatitzar a gran escala, per a poder fer moltes versions de materials», argumenta. Per a poder aprofitar-lo al màxim, explica Bisquert, «cal tenir màquines funcionant per tal de comprendre les característiques químiques i la interacció entre variables físiques externes». En definitiva, es tracta de configurar un espai de ciència de frontera amb investigació d’impacte internacional que permeta arribar a invencions útils «en contacte amb la indústria», combinant equips avançats, talent científic i coneixement de la indústria.
El projecte compta amb un gran equip científic amb especialistes com Víctor Sans, expert en el desenvolupament de materials avançats dissenyats per a ser processats amb manufactura additiva (3D printing). A parer seu, la plataforma combina diferents equips i compta «amb una bona infraestructura, bones idees, finançament i professionals per a fer-ho possible, en definitiva és tot un paquet que es retroalimenta». Això genera una progressió que produeix «colls d’ampolla que es van movent». L’espai és un dels factors clau, en aquest sentit. Segons Bisquert, «estem incorporant equipament valorat en un milió d’euros a l’any i ara mateix s’està impulsant un nou edifici finançat per l’UJI i la Generalitat, que confiem tenir a finals de 2023». Els recursos humans hi són un altre punt determinant: «Necessites gent del màxim nivell, i això és el més complicat: la resta de la comunitat científica veu sempre el tipus de gent que ve, que en ser de gran nivell, repercuteix en la reputació de l’Institut i la Universitat», apunta Sans.
El cor de la plataforma és un robot de síntesi i es combina amb altres equips  dedicats a fer mesuraments «per a caracteritzar el procés, mesurant que està passant en cada moment», segons explica Víctor Sans. Així, el robot de síntesi combina diferents condicions i un equip de ressonància magnètica nuclear (RMN) pren les mesures, i ambdós es coordinaran «perquè tot tinga la millor direccionalitat, amb algoritmes de machine learning que hi anirem incorporant». Un detall fonamental és que les reaccions es donen en flux continu, optimitzant l’escalat i facilitant la transferència a la indústria.
Amb el robot es poden provar diferents combinacions en temps rècord a través de la seua programació accelerant la investigació: «S’ha estimat que el temps necessari per a fer un desenvolupament es pot reduir un ordre de magnitud amb aquestes plataformes», assegura Sans. De forma molt àgil, es poden veure els resultats dels productes derivats de les reaccions programades: «Els nostres reactors són de flux continu, amb moltes especificacions i amb algunes operacions que estan automatitzades, de forma que es regula el que s’hi introdueix, i el que ix es mesura i recull de forma controlada», afegeix Sans.
Entre els resultats que es persegueixen amb aquesta plataforma es plantegen aplicacions de materials catalítics per a la valorització de diòxid de carboni (CO2), transformant-lo «en productes de valor afegit». Una altra opció és la síntesi de semiconductors per a cèl·lules solars, capaces de transformar la llum en energia a través de materials amb bones propietats, en línia amb l’aprofitament de l’energia que permetrà reduir la dependència de combustibles sòlids.

Español:
Un proyecto de investigación del Instituto de Materiales Avanzados (INAM) de la Universitat Jaume I está sentando las bases para la puesta en marcha de una innovadora plataforma inteligente pensada para hacer posible la fabricación escalable de todo tipo de materiales avanzados. Se trata de una iniciativa concebida para dar respuesta satisfactoria a una necesidad de las empresas valencianas: ajustar su producción a una demanda de productos cada vez más personalizados, con menores tiempos de suministro y mayor valor añadido. La solución para garantizar la competitividad de la empresa valenciana pasa por fabricar productos que aportan nuevas funcionalidades o la introducción de sistemas de producción que permitan la mencionada personalización. Se trata de un proyecto IDIFEDERER, adjudicado por la Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital de la Generalitat Valenciana.
De acuerdo con el director del proyecto, el catedrático Juan Bisquert, el nuevo laboratorio será un hub de colaboración para químicos, físicos, informáticos y matemáticos, configurando un entorno interdisciplinar único que formará parte del INAM. «Lo esencial es hacer un sistema grande, comunicado, que permita robotizar y automatizar a gran escala, para poder realizar muchas versiones de materiales», argumenta. Para poder aprovecharlo al máximo, explica Bisquert, «hay que tener máquinas funcionando para comprender las características químicas y la interacción entre variables físicas externas». En definitiva, se trata de configurar un espacio de ciencia de frontera con investigación de impacto internacional que permita llegar a invenciones útiles «en contacto con la industria», combinando equipos avanzados, talento científico y conocimiento de la industria.
El proyecto cuenta con un gran equipo científico con especialistas como Víctor Sans, experto en el desarrollo de materiales avanzados diseñados para su procesamiento con manufactura aditiva (3D printing). A su juicio, la plataforma combina distintos equipos y cuenta «con una buena infraestructura, buenas ideas, financiación y profesionales para hacerlo posible, en definitiva, es todo un pack que se retroalimenta». Esto genera una progresión que produce «cuellos de botella que se van moviendo». El espacio es uno de los factores clave en este sentido. Según Bisquert, «estamos incorporando equipamiento valorado en un millón de euros al año y ahora mismo se está impulsando un nuevo edificio financiado por la UJI y la Generalitat, que confiamos en tener a finales de 2023». Los recursos humanos son otro punto determinante: «Necesitas a gente del máximo nivel, y esto es lo más complicado: el resto de la comunidad científica ve siempre el tipo de gente que viene que, al ser de gran nivel, repercute en la reputación del Instituto y la Universidad», apunta Sans.
El corazón de la plataforma es un robot de síntesis y se combina con otros equipos dedicados a realizar mediciones «para caracterizar el proceso, midiendo qué está pasando en cada momento», según explica Víctor Sans. Así, el robot de síntesis combina diferentes condiciones y un equipo de resonancia magnética nuclear (RMN) toma las medidas, y ambos se coordinarán «para que todo tenga la mejor direccionalidad, con algoritmos de machine learning que iremos incorporando». Un detalle fundamental es que las reacciones se dan en flujo continuo, optimizando el escalado y con él, facilitando la transferencia a la industria.
Con el robot se pueden probar diferentes combinaciones en tiempo récord a través de su programación acelerando la investigación: «Se ha estimado que el tiempo necesario para realizar un desarrollo se puede reducir un orden de magnitud con estas plataformas», asegura Sans. De forma muy ágil pueden verse los resultados de los productos resultantes de las reacciones programadas: «Nuestros reactores son de flujo continuo, con muchas especificaciones y con algunas operaciones que están automatizadas, de forma que se regula lo que se introduce, y lo que sale se mide y recoge de forma controlada», añade Sans.
Entre los resultados que se persiguen con esta plataforma, se plantean aplicaciones de materiales catalíticos para la valorización de dióxido de carbono (CO2), transformándolo «en productos de valor añadido». Otra opción es la síntesis de semiconductores para células solares, capaces de transformar la luz en energía a través de materiales con buenas propiedades, en línea con el aprovechamiento de la energía que permitirá reducir la dependencia de combustibles sólidos.