Não há dúvida de que o progresso tecnológico contribui significativamente para o aumento da produtividade e riqueza das regiões. Normalmente as empresas inovadoras são mais produtivas, competitivas e com crescimentos mais acelerados. A história demonstrou que algumas novas tecnologias emergentes estimularam a inovação e o progresso tecnológico de maneira significativa, levando a altos níveis de produtividade e facilitando novos desenvolvimentos de produtos e serviços radicalmente diferentes. Estas tecnologias denominaram-se "Key Enabling Technologies (KETs). As KET oferecem oportunidades a novos produtos e processos de maneira transversal a um grande número de setores industriais. Além disso aceleram os desenvolvimentos tecnológicos, aumentando a produtividade e riqueza.

A UE precisa de uma grande dose de inovação para abordar os grandes desafios com que a sociedade se depara, nos próximos anos como o combate às alterações climática, a superação da pobreza, o desenvolvimento da coesão social e uma maior eficiência energética e de recursos. As KET requerem um uso intensivo de conhecimentos e estão associadas a uma alta intensidade de I+D, ciclos rápidos de inovação, grandes inversões de capital e negócios de alta qualificação. Estas tecnologias favorecem a inovação em processos, bens e serviços e têm potencial de alteração de todo o sistema económico. Para além disso, são pluridisciplinares e têm impacto em diversos âmbitos tecnológicos, com tendência à convergência e integração.

As KET são um grupo de seis tecnologias: micro e nanoeletrónica, nanotecnologia, biotecnologia industrial, materiais avançados, fotónica e tecnologias avançadas de fabricação. Todas elas têm aplicações em múltiplas indústrias e ajudam a enfrentar os desafios da sociedade, criando economias avançadas e sustentáveis. Estas tecnologias são a base para a inovação em setores industriais como a mobilidade, alimentação, química, eletrónica, energia, saúde, construção e telecomunicações, podendo ter relevo tanto em setores emergentes como em setores tradicionais.

As KET são uma prioridade na política industrial europeia, com o objetivo de acelerar os processos de exploração destas tecnologias na União Europeia (UE) para o crescimento industrial e o emprego.

Do ponto de vista económico, prevê-se um mercado global para as KET de um trilião de euros, 23% de produtos exportados na UE baseados nestas tecnologias, aumentando o emprego com taxas de 10-20% por ano, etc. Definitivamente, o desenvolvimento das KET contribuirá para que a reindustrialização, energia e alterações climáticas sejam compatíveis, reforçando o seu impacto no crescimento e criação do emprego.

No presente projeto, as KET que se utilizarão nos desenvolvimentos serão: nanotecnologia, biotecnologia e materiais avançados. Saber mais





A nanotecnologia é o conhecimento, controlo e manipulação da matéria na escala nanométrica, no alcance dimensional de 2 a 100 nanómetros (nm). Nesta escala, os materiais apresentam propriedades novas e únicas (químicas, físicas, mecânicas, óticas,...) É de grande interesse científico e para aplicações. A nanotecnologia envolve diferentes campos como a química, física, ciência de materiais e engenharia, podendo ter um impacto significativo em todas as indústrias que processem/ desenvolvam materiais. A chave reside na capacidade de poder controlar, sintetizar e manipular os nanomateriais para obter vantagens específicas das suas propriedades específicas, em várias aplicações industriais.

O seu potencial reside no facto de as propriedades físicas e químicas dos materiais mudarem drasticamente na escala dos nm. Os exemplos seguintes indicam quão (extremamente) pequena a escala é:
- Uma polegada são 25.400.000 nanómetros
- A espessura de uma folha de papel são 100.000 nanómetros

Os materiais na escala nanométrica têm uma grande superfície específica, muito superior à do mesmo material, numa escala maior. Quando se aumenta a superfície específica de um material, um maior número de material (átomos) pode estar em contacto com os restantes materiais ao seu redor, e desta forma pode aumentar a sua reatividade.

Na atualidade já existem aplicações onde a nanotecnologia está presente:
» Aditivos nanométricos para tratamentos superficiais em têxteis para múltiplas funcionalidades: antimanchas, hidrofóbico, antirugas, antibacteriano, …
» Filmes transparentes resistentes a água, condutores elétricos, etc para ecrãs
» Sensores e eletrónica flexível
» Materiais ligeiros (polímeros, cimentos) de alta resistência mecânica para o sector dos transportes
» Nanobiomateriais: enzimas, catalisadores de reações químicas
» Nanomateriais em baterias elétricas
» Nanorevestimentos de altas prestações, condutores, multifuncionais
» Cremes solares e farmacêuticos
» Nanomateriais em eletrónica e computação para aumentar a velocidade, desenhar o tamanho e fazer sistemas: transístores, elétrodos, memórias RAM, ecrãs de alta definição, flashdrives, tintas condutoras para circuitos e cartões RFID
» Nanomateriais em medicina para tratamentos, prevenção, diagnóstico e regeneração
» Membranas e tecnologia de tratamentos de água
» Painéis solares (flexíveis)




A biotecnologia engloba todas as aplicações tecnológicas que utilizem sistemas biológicos e organismos vivos ou seus derivados para a criação ou modificação de produtos ou processos para usos específicos.

A biotecnologia compreende investigação de base e aplicada que integra distintos focos derivados da tecnologia e aplicação das ciências biológicas, tais como biologia celular, molecular, bioinformática e microbiologia marinha aplicada e inclui a investigação e aumento de substâncias bioativas e alimentos funcionais para bem estar molecular, manipulação de doenças associadas à aquicultura, toxicologia e genómica ambiental, manipulação ambiental e biossegurança associada ao cultivo e processamento de organismos marinhos e de água doce, Biocombustíveis, e gestão e controle de qualidade em laboratórios.

Na atualidade um número importante de produtos estão a ser fabricados usando processos biotecnológicos: produtos químicos, polímeros, biocombustíveis, vitaminas, enzimas... A indústria biotecnológica tende a consumir menores recursos (recicláveis e de origem natural) e usa processos mais favoráveis ambientalmente, alcançando um desenvolvimento sustentável com impacto importante em aplicações industriais.

Este tipo de indústria é promovida mediante regulamentação dos governos e pela procura dos consumidores que são cada vez mais sensíveis às questões relacionados com o ambiente.




O conceito de materiais avançados abrange um grande domínio no campo dos materiais, e as delimitações entre os diferentes tipos não estão claramente definidas. Podem incluir-se os seguintes grupos de materiais:
» Metais avançados
» Polímeros sintéticos avançados
» Materiais cerâmicos avançados
» Novos materiais compostos
» Biopolímeros avançados

Os materiais avançados apresentam novas e diferentes estruturas internas, exibindo propriedades vanguardistas e de alto valor acrescentado. Existem numerosos exemplos de materiais avançados como o grafeno, o FDM Nylon 12CF, que é um termoplástico cheio de fibra de carbono suficientemente resistente para substituir os componentes metálicos em algumas aplicações, e que é processado mediante tecnologias de protótipo rápido. É um material composto de alto rendimento e baixo peso que se usa com a tecnologia Fused Deposition Modelling. Os aços avançados de alta resistência (AHSS) estão desenhados para dar resposta aos desafios que atualmente desafiam a indústria automóvel em termos de segurança, redução de peso, emissões de CO2 e conforto dos materiais. Apesar de ser aço, são materiais complexos e sofisticados, com uma composição química cuidadosamente ajustada e com estruturas multifacetadas, em que os processos de aquecimento e refrigeração têm um papel primordial para o desenvolvimento da sua microestrutura. Os mecanismos de enrijecimento utilizados para alcançar propriedades como resistência, ductilidade, tenacidade e fadiga, são diversos.

No campo da arquitetura e construção singular, os materiais compostos de matriz polimérica reforçados com fibra de vidro, empregados noutras indústrias, estão a começar a encontrar um nicho de negócio devido às suas vantagens associadas à rapidez de montagem em obra, elevadas resistências a fadiga e impacto e peças fabricadas mediante processos industriais totalmente controláveis em fábrica (assegurando e mantendo os padrões de qualidade) melhor impacte ambiental, baixa condutividade térmica e coeficiente de expansão térmico.

As espumas de alumínio também estão a começar a usar-se na arquitetura singular, devido às suas vantagens de leveza, alta rigidez específica e módulo de Young ajustável segundo a densidade, isotropia, absorção de vibrações, proteção face a campos eletromagnéticos, absorção de som e boas propriedades térmicas.








Materiais



Para o desenvolvimento do projeto selecionaram-se três materiais sobre os que se aplicaram as KET para levar a cabo os desenvolvimentos de materiais com novas e/ou melhoradas prestações e funcionalidades. Os selecionados são: Materiais compostos (poliméricos e cerâmicos); Cortiça; Pedra natural: granito, mármore e ardósia.

Os materiais compostos têm relevância em Espanha e no Sul de França, a cortiça em Portugal e centro de Espanha e a pedra natural no Sul e noroeste de Espanha.


Os critérios de seleção implementados pelos parceiros do projeto foram:
» Relevância do material na atividade económica da região SUDOE do parceiro
» Empresas/Associações/clusters existentes na região relacionados com o material
» Aplicações potenciais das KET sobre o material (novas prestações, funcionalidades, valor acrescentado)
» Viabilidade técnica do desenvolvimento a realizar com o material e o TRL (Technology Readiness Level - Nível de maturidade da tecnologia a desenvolver)




  MATERIAIS COMPOSTOS (POLIMÉRICOS E CERÂMICOS):


Formam-se pela união de dois materiais para conseguir a combinação de propriedades que não é possível obter nos materiais originais. Estes compostos podem selecionar-se para alcançar combinações pouco usuais de rigidez, resistência, peso, rendimento a alta temperatura, resistência à corrosão, dureza ou condutividade.




  CORTIÇA:


Tecido vegetal, constituído por várias capas de células mortas, que cobre a parte exterior do tronco e as tampas de algumas árvores, em especial do sobreiro; caracteriza-se pela sua impermeabilidade e elasticidade e é utilizada em numerosas indústrias como a do isolamento, calçado, pavimentação, etc.




  PEDRA NATURAL: GRANITO, MÁRMORE E ARDÓSIA


Materiais que se extraem diretamente da natureza e que, devido à sua modulação e tratamento, são suscetíveis de serem usados como produtos de construção.














CTC

O Centro de Tecnologia de Componentes (CTC) é um centro tecnológico, criado em 2000, como uma fundação sem fins lucrativos. O seu objetivo é acrescentar valor às empresas através de projetos de pesquisa, desenvolvimento tecnológico e inovação, contribuindo para potenciar a sua competitividade e sustentabilidade, tornando-se no seu parceiro tecnológico, sendo o ponto de encontro entre as suas necessidades específicas e as atividades de pesquisa. O CTC desenvolve a sua atividade nos seguintes campos: Sistemas Industriais e Componentes Nucleares, Energias Renováveis Marinhas, Automação Industrial e Robótica e Materiais Avançados e Nanomateriais. O último foca-se no desenvolvimento de novos nanocompósitos com funcionalidades novas e/ou melhoradas de interesse na indústria. O CTC participa no projeto como coordenador e parceiro tecnológico no campo dos nanorevestimentos orgânicos para a proteção de materiais do setor de habitat contra a degradação ambiental (luz UV, chuva e abrasão).

CTAG

Centro Tecnológico automóvel da Galiza é um centro privado sem fins lucrativos espanhol, criado em 2002 graças a uma iniciativa conjunta de empresas do setor automóvel da região, cuja finalidade é responder às necessidades de investigação, desenvolvimento e inovação da indústria automóvel. O CTAG está presente em todas as fases de desenvolvimento de produtos, desde a investigação avançada inicial até ao fim da vida. As áreas principais de competência onde o CTAG concentra as suas atividades são: novos materiais, novos processos de fabrico, cálculo matemático e simulação, testes de componentes e análise de requerimentos, meio ambiente, eletrónica, ergonomia, conforto e gestão da inovação. Com uma equipa de mais de 550 profissionais (75% deles engenheiros e Doutorados) o CTAG é o parceiro ideal para desenvolver produtos inovadores para a indústria do automóvel. Na área de validação de componentes, o CTAG conta com três edifícios totalmente equipados com os mais recentes laboratórios de ensaio: climático, vibro-acústica, fadiga, materiais, motor, eletrónica e ergonomia, com equipamentos de última tecnologia tais como dois vibradores triaxiais integrados em câmaras acústicas e climáticas, várias câmaras climáticas incluindo uma câmara de radiação solar para veículo completo e várias câmaras de resistência às condições climáticas, etc.

Desde 2004, o CTAG tem uma equipa focada em explorar novas aplicações para materiais inovadores no sector dos transportes assim como melhorar a eficiência dos processos de transformação dos plásticos. Esta equipa, a área de Inovação em materiais, é a responsável pelo projeto KrEaTive Habitat no CTAG, e irá aplicar tecnologia própria patenteada baseada em materiais inteligentes sobre três substratos diferentes (pedra natural, cortiça e cerâmica), com o objetivo de desenvolver novos produtos de alto valor acrescentado graças à integração de propriedades multifuncionais (i.e. deteção capacitiva e radiação térmica).

UC3M

O grupo de investigação de materiais UC3M concentra-se principalmente na corrosão e nos adesivos. Em corrosão, trabalham em mecanismos de corrosão e proteção através de revestimentos orgânicos. Na área de adesivos, concentram-se em pré tratamentos de superfície, o adesivo e a sua durabilidade e reforços em adesivos comerciais. Outras das áreas de especialização incluem desgaste, materiais compostos, metalurgia do pó e oxidação.

Relativamente ao projeto, a UC3M desenvolverá termoplásticos reforçados resistentes à abrasão e ao fogo, reforço aprimorado e adesão de polímeros e revestimentos de polímeros resistentes à corrosão nos metais.

La Rochelle

Com uma vasta experiência em engenharia civil e de processos, contam também com trabalhos em biomateriais para o desenvolvimento de materiais celulósicos ou amido. Dominam igualmente metodologias analíticas para verificar a adequação entre as características de materiais inovadores e o seu desempenho como materiais de habitat.

Serão responsáveis pela adaptação e validação de desenvolvimentos baseados em biomateriais, principalmente fibras reforçadas, para os materiais de indústria do habitat, para melhorar o seu desempenho.

Universidade do Minho

A universidade do Minho é uma das mais prestigiadas instituições de Ensino superior portuguesas. O grupo de pesquisa 3B (Biomateriais, Biodegradáveis e Biomiméticos) tem uma longa experiência no desenvolvimento de materiais de polímero e cerâmica biodegradáveis.

No projeto desenvolverão materiais compostos de cortiça e partículas cerâmicas de origem de resíduos marinhos.

IrRADIARE

A IrRADIARE foi criada em 1995 como spin-off da Universidade Técnica de Lisboa. Foca-se no desenvolvimento, inovação e integração de projetos em setores onde a capacidade de otimização, modelagem e integração são decisivas (energia, eficiência energética, clima, ambiente, indústria, etc.)

Especializada na transferência de tecnologia para o tecido industrial, é o parceiro responsável pela comunicação do projeto, disseminação, desenvolvimento web e redes sociais, promoção de tecnologias e materiais e ações para aumentar a visibilidade do projeto.





Associados


COLÉGIO OFICIAL DE ARQUITETOS DE CANTABRIA

Colégio profissional de Arquitetos de Cantabria, membro do Conselho Superior dos Colégios de Arquitetos (Espanha)

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DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DE CONSTRUÇÃO

Departamento de Tecnologia de Construção, representando os prescritores da construção (Espanha)

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CLUSTER HABITAT
SUSTENTÁVEL

Associação sem fins lucrativos composta por instituições de I+D, municípios e uma comunidade empresarial relacionada com o habitat (Portugal)

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