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Materiales industriales mejorados a escala nanométrica: la próxima revolución industrial europea

El desarrollo y la integración de nanomateriales avanzados es un objetivo fundamental para la Unión Europea, ya que fomentará la innovación y competitividad de la industria en Europa. Este Results Pack de CORDIS muestra catorce proyectos financiados con fondos europeos en los que se han tomado medidas para ampliar las nanotecnologías de laboratorio a niveles industriales de producción y aplicación, lo que abrirá la puerta a nuevas y apasionantes oportunidades para la fabricación industrial europea.

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Se estima que el mercado global de los nanomateriales (materiales que suelen tener unas propiedades específicas debido al reducido tamaño de sus partículas) es de unos 11 millones de toneladas, con un valor de mercado de 20 000 millones de euros que, además, sigue en aumento. En la actualidad, hay entre 300 000 y 400 000 puestos de trabajo en Europa relacionados directamente con el sector de los nanomateriales. Aunque la mayor parte de esta industria sigue estando relacionada con materiales que se han usado durante muchos años, como el negro de carbón (empleado en neumáticos) o la sílice amorfa sintética (usada en neumáticos, pasta de dientes, alimentos en polvo, etc.), los investigadores han estado trabajando para desarrollar nuevas aplicaciones con nanomateriales, y muchas ya están listas para el uso comercial.

Soluciones para afrontar satisfactoriamente los retos de la sociedad

Europa ha encabezado esta investigación, y el objetivo de la financiación a través de Horizonte 2020 es acortar la brecha entre la investigación de nanomateriales en el laboratorio y la comercialización de tecnologías innovadoras. Se trata de un proceso extremadamente importante, ya que los nanomateriales parecen ser la respuesta a varios retos acuciantes de la sociedad. Algunos de estos son el cuidado de una población cada vez más envejecida, la reducción de las emisiones de carbono, la lucha contra el cambio climático, un uso más eficiente de los recursos limitados y el desarrollo de métodos de transporte más sostenibles. Sin embargo, antes de que la industria europea pueda aprovechar al máximo la comercialización a gran escala de nanomateriales innovadores, seguros y sostenibles, aún quedan obstáculos por superar. El principal problema consiste en lograr una integración fluida de los materiales y las tecnologías de procesamiento para el empleo de nanomateriales en la fabricación industrial. Otros obstáculos son, por ejemplo, lograr una mejora en el control y la supervisión de las condiciones necesarias para el uso de nanomateriales en procesos industriales, aumentar los niveles de resistencia y repetibilidad de estos procesos, y optimizar y analizar el rendimiento y la funcionalidad de la línea de fabricación y de los productos resultantes.

Los proyectos

Este Results Pack de CORDIS se centra en catorce proyectos que han logrado un progreso destacado en la superación de estos obstáculos, demostrando que los materiales avanzados y mejorados a escala nanométrica pueden emplearse de manera segura, sostenible y competitiva en el mundo industrial. Algunos de los proyectos presentados, como NANOTUN3D o FAST, han evidenciado que los nanomateriales pueden contribuir de forma positiva a la creciente revolución en la impresión 3D, que resultará esencial en el campo de la medicina o la construcción, así como en el sector automotriz y aeroespacial. Varios están ayudando a abrir vías nuevas y apasionantes en el campo emergente de la nanomedicina. El proyecto PEPTICAPS ha impulsado el uso de nanocápsulas como portadoras de medicamentos para trastornos comunes, como la dermatitis alérgica e irritativa o las quemaduras solares, mientras que el proyecto NanoPilot ha fomentado la construcción de una planta piloto para producir pequeños lotes de nanofármacos hechos a partir de polímeros. Por otro lado, el proyecto NANOFACTURING ha creado una plataforma de fabricación para nanofármacos sólidos -lo que ha incluido desarrollar nuevos procesos de fabricación y mejorar la coordinación en la cadena de suministro para la producción a media y gran escala- con el objetivo de comercializar tratamientos más personalizados y eficaces basados en la nanotecnología. Por último, muchos de los proyectos seleccionados han participado en actividades de ampliación dirigidas a integrar nanomateriales mejorados en diferentes sectores industriales tradicionales. Por ejemplo, el proyecto ProDIA ha logrado demostrar la viabilidad de los procesos de fabricación industriales para grandes volúmenes de materiales nanoporosos híbridos como productos acabados, mientras que el proyecto IZADI-NANO2INDUSTRY ha puesto de manifiesto que la nanotecnología puede mejorar los materiales y los procesos de fabricación convencionales empleados en el moldeo por inyección, la fundición y el recubrimiento. Además, el proyecto NANOLEAP ha hecho posible que las pymes de fabricación -sobre todo en el sector de la construcción- amplíen sus procesos de producción de nanocompuestos, superen obstáculos en los procesamientos y obtengan asesoramiento profesional.

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