“Petru Poni” al Academiei Romane Cercetare fundamentalăde ... 15.05.2014 r.pdfMisiune...
Transcript of “Petru Poni” al Academiei Romane Cercetare fundamentalăde ... 15.05.2014 r.pdfMisiune...
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” al Academiei Romane
Cercetare fundamentală de excelenţă şiorientări aplicative
Simpozionul “De la excelenţă la competitivitate: tehnologiile generice esenţiale”15 mai 2014 , Aula Academiei Române
Marcela [email protected]
Aleea Grigore Ghica Vodă, nr. 41A, 700487 Iaşi, Romania Tel.: +40‐232‐217454, Fax: +40‐232‐211299e‐mail: [email protected], http://www.icmpp.ro
Bogdan C. [email protected]
Misiune Indicatori de performanţă Cercetare fundamentală în ştiinţa polimerilor
Cercetare aplicativă, transfer tehnologic, microproducţie
Educaţie prin cercetare
Servicii
tehnologii industriale pentru: siliconi (uleiuri, elastomeri, răşini, adezivi, lubrifianţi), adezivi, poliuretani (piele sintetică, adezivi, unsori de blocare), schimbători de ioni
specializare prin intermediul programelor doctorale şi/sau postdoctorale a tinerilor cercetatori
peste 90 de teze de doctorat elaborate în institut în perioada 2003 – 2013
consultanţă în sinteza şi caracterizarea polimerilor şi materialelor polimere
activitate de transfer de cunoştinţe certificare de materiale polimere
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Rezultate obţinute în cercetare în 2013 lucrari publicate in reviste ISI din strainatate/reviste ISI din Romania: 257/55
capitole carti aparute in strainatate: 16 capitole carti aparute in alte edituri decat editura AR: 27 carti publicate in strainatate/in Romania: 1/4Brevete in Romania: 5 citari ale lucrarilor publicate anterior, in anul 2013: > 2490
Direcții de cercetare• Chimie supramoleculară, fizico‐chimia suprafeţelor• Materiale polimere din resurse regenerabile. Protecţia mediului. Conservarea energiei
• Materiale polimere proiectate pentru bioaplicaţii• Polimeri pentru aplicaţii de înaltă performanţă. Materiale nanodimensionate/ nanostructurate
Tehnologii generice esențiale• Nanotehnologii• Materiale avansate• Fotonică• Micro/nanoelectronică
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Nanostructured azo‐polymeric films as support for cell cultures acting as 3D extracellular matrixSurface relief gratings as a result of trans‐cis isomersation of the azo‐benzene groups linked to apolyimide
High quality very thin films for electron‐beam lithography
Cells culture on thenanostructured film
Mater. Chem. Phys., in press
In “Functional organic nanostructures and thin organic films”, eds.: J. Reiche, B. Schulz, S. Schrader, B. Stiller (2004)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Maria BRUMA([email protected])
Nanotehnologii
NN
n
O OC
CH3
CH3
SiCO
CO OC
N
N
O
N
N
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Energy harvesting using polymers / Artificial muscles
Materi. Sci. Eng. C – Mater. Biol. Appl., accepted paper
Dr. Maria Cazacu([email protected])
Nanotehnologii
J. Biomed. Mater. Res. 101 A (6), 1661-1669 (2013)Sw
ellin
g de
gree
Temperature (oC)
uncomplexed
Complexed withDiclofenac
24 oC
45 oC
5 – 250 µm
Advanced self‐regulated drug delivery systems based on a sensor (pH‐sensitive units) and a delivery component (thermosensitive units)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
(Bio)Nanotehnologii
Dr. Gheorghe [email protected]
NH2NH2
NH2NH2
NH2
NH2
D = Drug
NH3+NH3
+
NH3+NH3
+ NH3+
NH3+
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
D
D
D D
D
D
D
D D
D
D
NH3+NH3
+
NH3+NH3
+ NH3+
NH3+
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
DF
-OOC
D
D
D
D
D D
D
D
D
T>LCST
Biomaterials 31 (36), 9544-9553 (2010)
NIPAAm/AAm(mol %) 10/1.5 LCST (C) = 37.4 C (1500 g/mol)
37.8 C (3300 g/mol)
(pH = 7.4)
38 °C
35 °C
Intelligent devices for entrapment and release of drugs by a strict “on‐off” mechanism
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
(Bio)Nanotechnologies
Dr. Gheorghe [email protected]
5000
5000
4000 5000
4000
4000
50005000
4000
500040005000
5000
50004000
50004000
40005000
50004000500040004000
5000
01234567
1 2 3Lg
MElution volum (ml)
D2O
Glucoza(Mw = 180)
Mw = 1000Mw = 4000Mw = 5000Mw = 12000Mw = 25000Mw = 2000000a
Vp→ 4,44 ± 0,18 ml/g
T<LCST
01234567
1 2 3
LgM
Elution volum (ml)
D2O
Glucoza(Mw = 180)
Mw = 1000Mw = 4000 (Rg = 2.0 nm)Mw = 5000 (Rg = 2.3 nm)
Mw = 12000 (Rg = 3.6 nm)Mw = 25000Mw = 2000000
Vp→ 4,0 ± 0,12 ml/g
T>LCST
01234567
1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4
Lg M
Elution volum (ml)
a
D2O
Glucoza (Mw = 180)
Mw = 1000Mw = 4000 (Rg = 2.0 nm)Mw = 5000 (Rg = 2.3 nm)Mw = 12000 (Rg = 3.6 nm)Mw = 25000Mw = 2000000
Vp→ 4,56 ± 0,15 ml/g Vp → 4,18 ± 0,10 ml/g
01234567
1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4
LgM
Elution volum (ml)
D2O
Glucoza(Mw = 180)
Mw = 1000Mw = 4000Mw = 5000Mw = 12000Mw = 25000Mw = 2000000b b
T<LCST T>LCST
Low‐K polyimide films for dielectric interlayers
N
O
O
Si
CH3
CH3 O
O
NAr ONN
OO Ar O Si
CH3
CH3
n
10-1 100 101 102 103 104 105 106
2.7
2.8
2.9
3.0
3.1
3.2
Die
lect
ric c
onst
ant, '
f (Hz)
P-1 P-2 Kapton HN
Fluorinated polymers for flexible and transparent substrates in plastic electronics
Polymer‐based microactuators
O O
CF3 CF3
CF3
CF3
OONN
O
O
O
O n
Cerere brevet de inventie RO127096-A2/ 28 Feb 2012
Eur. Polym. J., 46, 1049–1062 (2010)
Eur. Polym. J., 50 200–213 (2014)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Nano‐electronica
Dr. Maria BRUMA([email protected])
Si Si
H
Si
H
Si
H H SiHH
SiH
HSi
H H
SiHH
SiH
HSiHH
SiH
H
T h,
a-Si-H2
Unstable cyclosilanes
Methylhydrosilyl-is a reactive group
Silicon nanoparticles
In situ Si nanoparticles by chemo‐restructuration
XPS Investigations of polyhydrosilane films showed elemental Si
AFM image of Si nanoparticles embedded within semiconductive polyhydrosilane matrix
OLEDs by microlitography
Macromol. Chem. Phys., 210, 2015-2021 (2010); Design monomers and polymers, 15(2), 127-136 (2012)
Polyhydrosilanes: PPIMC Route to Optoelectronics
Tests in Waker Co. Laboratories
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Liviu Sacarescu([email protected])
Nano‐electronica
Highly reactive polysilane
Tests ongoing in Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology/Australian National Fabrication Facility ‐QLD Node, The University of Queensland
Polym. International, 61(12), 1726-1732 (2012); J. Nanopart. Res., 13, 997-1005 (2011)
AgNP polymer matrix
Surface Enhanced Fluorescence
In situ
Photocatalytic process
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Liviu Sacarescu([email protected])
Nanosenzori
Liquid crystals for field effect transistors (FET) and light emitting diodes (LED)
S
S
S
H3C CH3 H3C CH3
II
S
S
S
S S
S
S C6H13
C6H13
I
S
S C6H13
S
S C6H13
III
S
S C6H13
S
S
O
C6H13
iV
I, 1C, 290 oC, 200x, 90 oC/min,phase transition nematic/smectic
II, 2H, 254 oC,400x,mosaic texture
III, 1H, 355 oC, 400x,fine texture
IV, 1C, 300 oC, 200x,Schlieren and focal conic
texture
: 10-4 - 10-3 cm2/Vs : 5 10-2 cm2/Vs, Tsub = 130 C
0 -5 -10 -15 -20 -25 -30
0-2-4-6-8
-10-12-14-16
I D [
A]
VD [V]
VG= 0V VG=-10V VG=-20V VG=-30V
LED imaging of II
high solid-state quantum yield (0.30 vs 0.63 in THF solution)
Optical microscopy micrography of the FET
Thin Solid Films, 515, 7318 – 7323 (2007), J. Optoelectr. Adv. Mater., 9 (5), 333 – 341 (2007), Liquid Crystals, 36, 21 – 32 (2009)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Micro‐ si nano‐electronica
Dr. Luminita MARIN([email protected])
Thermotropic liquid crystals for optoelectronic applicationsSemiconducting liquid crystals
OOCH3
CH3
SO
OCH
O NON OCH
SO
O
x
y
y=1-x
Good solubility in dipolar solventsHigh thermal stabilityThermotropic liquid crystalline behaviorSemiconducting properties
Continuous ordered films
P3: 1H, 225 oC, fine grainy texture
P4: 1H, 210 oC, fine texture
Polym. Adv. Technol., 17 (9-10), 664 – 672 (2006)Acta Materialia, 55 (2), 433 – 442 (2007) Thermotropic Liquid Crystalline Poly(azomethine-ether-sulfone)s. Synthesis and properties, Kerala, India (2010)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Micro‐ si nano‐electronica
Dr. Luminita MARIN([email protected])
Luminescent and electron‐transporting materials for opto‐electronic devices
Polyimide films for liquid crystals (LC) alignment layers in LCD displays
0.5
O NCO
O
O
O
CF3
CF3NO
NN
OO ONN
OCO O
CO
O
N
O
O
N
0.5n
N
O
O
N
O
O
O
O
N
O
O
NNN
OAr Ar Si O
CH3
CH3
Si
CH3
CH3
xy z n
-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0-0.0010
-0.0008
-0.0006
-0.0004
-0.0002
0.0000
I (m
A)
E (V)
1st
2nd
3rd
4th
5th
6th
NN
O
O
O
O
NH CO R1 CO NH
N
N
Ph
O R2
N
NO
Ph
NH
xy
nz
Dyes and polymers for phtovoltaic cells
-Peryleneimide based materials-Naphthylimide based materials-Thiophene-based materials
Dyes Pigments, 99 , 228-239 (2013) J. Polym. Res., in press
J. Mater .Sci ., 49,3080–3098 (2014)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Fotonica
Dr. Maria BRUMA([email protected])
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
An Alternative to Sustainable and Biodegradable Organic Electronics ‐Cotton Fabric ‐ Conjugated Polymers Composite
Dr. Ioan CIANGA([email protected])
Bull. Inst. Pol. Iasi, Tomul LVI (LX), Fasc. 3, Sectia Textile-Pielarie, pp. 58-66/ 2010Proceedings of International Symposium in Knitting and Apparel, Iasi, Romania 2010, pp1-11
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1 2 3 4
Adhe
red cell/mg sample
E.coli
S.aureus
Materiale avansate
Functional micro‐ and nanoparticles based on PNAI building blocks / PNAI‐based gels
N O
RN
C
*H2C
OR
CH2
*n
drug release systemsuniform thin polymer films (electrode coating, biosensors)high selectivity membranes
self assembled core-shell microparticlesinterconnected pore structure
large channelsopen macropores
HEMA/NIPAAm/PROZO w/w/w - 1:1:1Biomacromolecules, 9, 1678 – 1683 (2008)
19oC 50oC
Swelling/deswelling kinetics
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Materiale avansate
Acad. Bogdan C. SIMIONESCU([email protected])
Rev. Roum. Chim., 58 (2-3), 153-160 (2013); Int. J. Polym. Anal. Charact., 18: 189–198, (2013); Mater. Plast. 50 (2),71-78, (2013); J. Mater. Chem., 22, 9293-9300, (2012); Biomacromolecules, 13, 2680-2691, (2012); Biomacromolecules, 14, 3532-3541 (2013); Polym. Chem., 4, 2709-2723, (2013); J. Mater. Chem. B, 1, 4135-4145, (2013); Polymer (submitted).
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Multifunctional Nanostructured Materials Based on Conjugated Polymers for Bioapplications
Dr. IOAN CIANGA([email protected])
Materiale avansate
0 1 2 3 4 50
100
200
300
400
q e, m
g M
B/g
cry
ogel
Number of cycles
Chem. Eng. J. 204-206, 198-209 (2012)Chem. Eng. J. 243, 572-590 (2014)
IPN cryogels based on polysaccharides and polyacrylamide used in separation processes of ionic species
Chem. Eng. J. 234, 211-222 (2013)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Ecaterina Stela DRAGAN ([email protected])
MB+MO
IPNIPN, 1000x
MB+MO
IPNIPN, 1000x
MB+MO
IPNIPN, 1000x
MB+MO
IPNIPN, 1000x IPN+MBIPN+MBIPN+MBIPN+MB
MOMB+MO
IPNIPN, 1000x
MB+MO
IPNIPN, 1000x
MB+MO
IPNIPN, 1000x
MB+MO
IPNIPN, 1000x IPN+MBIPN+MBIPN+MBIPN+MBIPN+MBIPN+MBIPN+MBIPN+MB
MO
Materiale avansate
Bioresour. Technol. 101, 812-817, (2010); Chem. Eng. J. 160, 157-163, (2010); J. Hazard. Mater. 185, 447-455 (2011).
Enhanced sorption of heavy metal ions onto composite sorbents based on chitosan and zeolites (clinoptilolite)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Ecaterina Stela DRAGAN ([email protected])
Materiale avansate
DNA dirrected decoration of single‐walled carbon nanotubes with gold nanoparticles
Electrochemical Reduction of Hydrogen Peroxide with Sol–gel–Prussian Blue composite electrode
PB 20 mM
PB 10 mM
Microchim Acta 181, 111–120 (2014)
»Significant enhancement of sensor sensitivity and stability
» Increase of anodic current due to the oxidation of monosaccharides at CNT‐NiCo‐oxide composite electrode
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Mariana Pinteala([email protected])
Materiale avansate
Hybrid nanocomposites based on block copolymers with end‐capped ZnO
The TEM images of ZnO nanoparticles (a), ZnO-PCEMA-Br-2 (b) and ZnO-PCEMA-b-
PEGMA-Br-2 polymer (c)
The AFM images of ZnO-PCEMA-b-PEGMA-Br-2 thin film
The fluorescence (b) spectra of ZnOnanoparticles (1), ZnO-BEI (2), ZnO-PCEMA-Br-2 (3) and ZnO-PCEMA-b-PEGMA-Br-2 (4) block copolymer (λexc=340 nm).
Cent. Eur. J. Chem. 11, 1492-1504 (2013)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Emil Buruiana([email protected])
Materiale avansate
Hybrid photopolymers structured by UV‐light and femtosecond laser pulses
O
O
CH2
CH3
O
ONH
O
N
O
O
OH
N
ONH
OO
O
CH3
CH2
CH3 OSi N
HNH
OCH2
CH3
O
CH3
O
O
CH3
DC-MA
UAn-MA
UH-MA
Photo-DSC rate profiles and degree of conversion for DC-MA (), DC-MA/UH-MA (), UH-MA (*) (a) and (b) for UAn-MA (), UAn-MA/UH-MA ()
AFM images for the structures obtained by 2PP method starting from DC-MA/UH-MA(a) and UAn-MA/UH-MA (b)
SEM images for 2D structures based onDC-MA/UH-MA (c) and UAn-MA/UH-MA(d) (distance between lines: 50 μm;scanning velocity: 3 mm/s)
Soft Mater. 11, 1-8 (2013)*
* With co-authors from INFLPR – Bucuresti
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi Dr. Emil Buruiana([email protected])
Materiale avansate
Aparatura disponibilăInstitutul este dotat cu echipamente de cercetare de ultimă generaţie la nivel european
• Preparare şi purificare/condiţionare
• Caracterizare de structură şi microstructură
Aparatura uzuală pentru sinteza de polimeri şi compuşi organici;Instalaţie de filme subţiri prin depunere în stare de vapori sau prin“spin coating”Aparate de liofilizare
Spectrometre RMN, FTIR, Raman Microscopie TEM, SEM-EDAX, AFMDifractometre de raze X
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
• Analiză dimensională
• Proprietăţi termice
• Proprietăţi optice
• Proprietăţi electrice
• Proprietăţi reologice
Zetasizer, Mastersizer, Elipsometru
Analiza termogravimetricăa, Microcalorimetrie diferenţială
Spectrometre UV-Viz, de fluorescenţă, Refractometre
Spectrometru dielectric, Electrometru
Reometre, Viscozimetre automate
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Laboratoare acreditateAnaliza şi caracterizarea nano- şi microparticulelor• Laborator pentru testarea şi standardizarea materialelor polimerice nanometrice
(dimensiune şi formă, aria suprafeţei, dimensiunea porilor, densitate, chemisorptie şipotenţial zeta)
Evaluarea si certificarea materialelor polimere pentru/din ambalaje Laborator pentru prelucrarea polimerilor (extruder, blender si mixer), analiza directă
a reactiilor intermoleculare, determinarea grosimii filmelor ultra-subţiri, testaretracţiune/ compresie
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
CENTRU DE CERCETARI AVANSATE PENTRU BIONANOCONJUGATE SI BIOPOLIMERI
IntelCentru
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Sinteza chimica si biosinteza
Investigatii la scaramicro‐ si nano
Simulare si imagistica moleculara „in silico”
Inginerie tisularasi vectori genetici non‐virali
BIONANOCONJUGATE
PARTICIPARE ÎN PROIECTE EUROPENE• FP3 – partener în 3 proiecte (COST – PECO, PECO – ERBIC – ICDCT, INCO – COPERNICUS – ERBIC)• FP5 – partener în 5 proiecte (2 INTAS, 1 CRAFT, 2 GROWTH)• FP6 – partener sau responsabil (peste 60 de parteneri şi un buget total de peste 1.2 mil. €)
• Apeluri 2003: partener în 3 NoE, 1 IP, 1 Marie Curie Tok)• Apeluri 2004: coordonator al proiectului RAINS; partener în 1 IP
• FP7 – partener în 5 proiecte
• COST – manager national în 6 Acţiuni COST• FONDURI STRUCTURALE ‐ 3 proiecte
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Participǎri ȋn proiecte PC 7
• Added‐value from chemicals and polymers by new integrated separation, fractionation and upgrading technologies (AFORE), FP7‐NMP‐2008‐LARGE‐2‐228589 (Dr. Iuliana Spiridon)
• Bioactive highly porous and injectable scaffolds controlling stem cell recruitment proliferation and differentiation and enabling angiogenesis for cardiovascular engineered tissues (BIOSCENT), FP7‐NMP‐2007‐LARGE‐1‐214539 (Dr. ConstantinCiobanu)
• Mechanisms of interactions in nano‐scale of novel ionic lubricants with functional surfaces (MINILUBES), FP7‐PEOPLE‐2007‐1‐1‐ITN‐216011‐2 (Acad. Bogdan C. Simionescu)
• Strengthening the Romanian research capacity in Multifunctional Polymeric Materials (STREAM), FP7‐REGPOT‐2010‐1‐264115 (Dr. Valeria Harabagiu)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Participǎri ȋn proiecte finanţate din fonduri structurale• Fondul Social European – Program de burse postdoctorale „Cristofor I. Simionescu”,
POSDRU/89/1.5/S/55216 (Acad. Bogdan C. Simionescu) • POSCCE: Sinteza si studiul metalosiloxanilor polimerici – noi materiale de interes
pentru cataliza si nanostiinte (POLISILMET), ID 570, Cod SMIS – CSNR: 12473‐ 129/2010 (Dr. Maria Cazacu)
• POSCCE: Centru de Cercetǎri Avansate pentru Bionanoconjugate şi Biopolimeri, IntelCentru – ID 88, Nr. 03/01.03.2009; CodSMIS – CNRS 2213 (Dr. Mariana Pintealǎ)
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
COOPERARE INTERNAŢIONALĂ
• ICMPP are legături de colaborare ştiinţifică cu institute şi universităţi din Europa, Japonia, China, USA şi Canada.
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” Iaşi
Institutul de Chimie Macromoleculară “Petru Poni” al Academiei Romane
Cercetare fundamentală de excelenţă şiorientări aplicative
Simpozionul “De la excelenţă la competitivitate: tehnologiile generice esenţiale”15 mai 2014 , Aula Academiei Române