El Grupo "Graphene Taskforce" del CSIC que coordina la propuesta aporta un altísimo nivel en los desarrollos teóricos que, con alta capacidad predictiva, han permitido entender las propiedades básicas del grafeno en un tiempo muy corto desde su descubrimiento. Tanto CSIC como UAM tienen una amplia trayectoria en la física de superficies y crecimiento en ultraalto vacío de materiales carbonosos (fulerenos, grafeno, nanotubos), y aportan las últimas técnicas de alta resolución para la caracterización de estos sistemas in situ y a nivel atómico: STM, LEED, XPSSAM dotada de un detector bidimensional que permite obtener imágenes XPS sobre diferentes superficies, y ARUPS e IRAS con modulador de polarización, uno de los pocos equipos de esta clase conectados a una cámara de ultraalto vacío en el mundo. Todo ello se complementa con el laboratorio CSIC para la caracterizacion del magnetismo (2 SQUIDS y 1 VSM) y del magnetotransporte (2 PPMS) a escala macioscópica y con sonda local (Cluster de microscopios AFM), capaz de operar en un amplio rango de condiciones (2.8 K - 300 K; H00 Tesla, 14 Tesla). La UAM, contribuye además con una instalación para el crecimiento de monocristales de calcogenuros. El grupo de la UAM realizará medidas de espectroscopía túnel en diversos entornos (ultra alto vacío, bajas temperaturas). En particular, usará la técnica de puntas superconductoras, con objeto de sondear directamente los pares de Cooper en capas muy delgadas y un Criostato de helio 3 con microscopio de efecto túnel con punta superconductora para espectroscopía Josephson de barrido.

Pilar López Sancho (IP), Mª Ángeles Hernández Vozmediano, Mar García Hernández, Federico José Mompeán García, José Ángel Martín Gago, Pedro de Andrés Rodríguez, María Francisca López Fagundez, Carmen Munuera López, Roberto Fabián Luccas, Jon Azpeitia Urkia, Pablo San José Martín, Alberto Cortijo Fernández, Tobías Stauber, Rafael Roldán Toro, Bruno Amorim, Héctor Ochoa de Eguillor, Yago Ferreirós Bas, Vicenzo Parente, Ángel Gutiérrez Rubio, Vicente M. Arjona Romano, Andrés Castellanos Gómez, Carlos Roldán Hernández



El Instituto IMDEA Energía se estructura en seis unidades de investigación diferenciadas pero interrelacionadas que aglutinan distintas disciplinas y áreas de conocimiento. Las unidades que participan en el presente proyecto y conforman el Grupo de Aplicaciones en Energías Limpias (GAEL) son la Unidad de Procesos Electroquímicos y la Unidad de Procesos Termoquímicos. La Unidad de Procesos Electroquímicos, liderada por el Prof. Marc Anderson, trabaja fundamentalmente en el almacenamiento electroquímico de la energía tanto en sistemas de alta densidad de energía como las baterías y en sistemas de alta potencia como los supercondensadores. Las líneas de investigación de la unidad tienen como eje vertebrador el desarrollo de nuevos materiales más eficientes para el almacenamiento electroquímico de la energía. Los miembros del grupo que participan en este proyecto han publicado más de 65 artículos en revistas internacionales; han presentado más de 30 contribuciones a congresos nacionales e internacionales, muchas como presentaciones orales; tienen 6 patentes internacionales; y en los últimos años han participado o participan en más de 15 proyectos nacionales o europeos, algunos de ellos relacionados con este proyecto. Los miembros del equipo de investigación se encuentran asimismo participando en diferentes redes y asociaciones internacionales como la JTI de Hidrógeno y Pilas de Combustible, o el Programa Conjunto sobre almacenamiento de energía de la Alianza Europea para Investigación en Energía (EERA) donde el Instituto participa como miembro asociado.

Francisco Jesús Palma del Val (IP), Rebeca Marcilla García, Javier Fermoso Domínguez, Prabhas Jana, Enrique García-Quismondo, Jaime Sánchez Sánchez, Fernando Fresno García, Patricia Reñones Brasa, Afshin Pendashteh, Cleis Santos Santos, Alba García Sánchez, Ignacio José Villar García, Kevin Toquero Gabuat

RedLab 369 OPERANDO LAB. Structure-Performance Relationship Under Work Conditions laboratory, Víctor Antonio de la Peña, Laura García Firgaira, Fernando Picó Morón



El grupo de IMDEA Nanociencia, coordinado por el Dr. Francisco Guinea, posee una dilatada experiencia en la fabricación y caracterización de películas delgadas. Algunos miembro del grupo (F. Calleja, D. Ecija, M. Garnica) son pioneros internacionalmente en la fabricación de monocapas de grafeno sobre metales catalíticos (Ru, Ir) en condiciones de UHV y su posterior caracterización mediante LTSTM y STS. Además, recientemente se ha demostrado la funcionalización magnética de grafeno sobre Ru, empleando la decoración con moléculas de TCNQ. En el último año se ha comenzado la funcionalización covalente con otro tipo de moléculas en grafeno sobre Ru (E. Pérez, M. Bernal). En los últimos dos años, el grupo (F. Luo, M. Rodriguez, D. Granados) ha dedicado parte de sus esfuerzos a la puesta en marcha de varios sistemas de CVD convencional y de bajo vacío para la producción de monocapas y multicapas de grafeno sobre metales catalíticos (Cu, Ni, Ti, Ru, Ir). Recientemente se han comenzado trabajos para la fabricación de membranas suspendidas de MoS2 (D. Granados) para estudio de sus propiedades ópticas. El grupo posee un grupo de reputación internacional en espectroscopia bombaprueba en régimen de fsnsms (J. Cabanillas, J. Gierschner, S. Varghese) y nanoóptica (R. Wannemacher, D. Granados). En el seno del grupo trabajan investigadores de reconocido prestigio internacional en la caracterización de las propiedades mecánicas de monocapas de grafeno y dicalcogenuros metalicos, con una sólida experiencia en la caracterización y modelización de las propiedades mecánicas de superficies a escala nanométrica. Esto incluye la investigación de los fenómenos de fricción, desgaste y la adhesión, así como la manipulación controlada de moléculas orgánicas y nanoislas sobre las superficies mediante AFM al aire y en medios líquidos (E. Gnecco, P. Nita, S. Casado).

Francisco Guinea López (IP), Manuela Garnica Alonso, Santiago Casado Rojo, Johannes Geirschner, Marta Mroz, Juan Cabanillas González, Feng Luo, Fabian Calleja Mitja, Emilio Pérez, Mar Bernal Ortega, David Écija Fernández, Manuel Rodríguez Osorio, Pawel Nita, Alberto Martín Jiménez, José Ángel Silva Guillén, Francesca Finocchiaro, Luca Chirolli, Víctor Rollano García, Fernando Jiménez Urbanos, Teresa Naranjo Sánchez, Mariano Vera Hidalgo

RedLab 279 Laboratorio de Caracterización Óptica Avanzada (LabCOA), Reinhold Wannermacher

RedLab 363 Laboratorio de Micro y Nanofabricación (NanoFabLab), Daniel Granados Ruiz, Fabiola Mogollón Quiroga



Los grupos de IMDEA Materiales involucrados en este proyecto (Nanomecánica y Nanocompuesto Multifuncionales) se dedican a la producción y estudio de materiales macroscópicos nanoestructurados (carbono, semiconductores y metales). Cuentan con un reactor semiindustrial para producción de fibras macroscópicas (30 micras diámetro, km de largo) de nanotubos de carbono (CNT). Este ejemplo de material macroscópico nanoestructurado es tecnológicamente interesante por sus propiedades en bulto: mecánicas similares a fibra de carbono, conductividad eléctrica y térmica superior a metales, alta superficie específica (300m2/g) y capacidad de sensado. Ya que sus propiedades macroscópicas reflejan enteramente el resultado del ensamblado de múltiples nanocarbonos es un sistema ideal para medir a una escala macroscópica procesos físicos observados a nivel nanoscópico: piezoresistividad en ensambles de múltiples nanopartículas, procesos de transferencia de carga entre nanocarbones y semiconductores, fotocatálisis, fotovoltaica, sensado y almacenamiento de energía. El grupo de Nanomecánica tiene amplia experiencia en el estudio de procesos de deformación en nano/micro escala y su incorporación en modelos mecánicos multiescala, propiedades superficiales y estudio microestructural de compuestos por tomografía de rayos X. El grupo de IMDEA Materiales tiene 3 patentes sobre síntesis de nanomateriales bajo explotación industrial y otra sobre el uso de grafeno y otros conductores nano para la unión de estructuras, actualmente en desarrollo con Airbus Operations. Sus miembros participan en 9 proyectos de I+D con nanomateriales (4 europeos, 2 industriales, 3 nacionales).

Juan José Vilatela García (IP), Jon Molina Aldareguia, Belén Alemán, Miguel Monclús, Federico Sket, Alfonso Monreal Bernal

RedLab 361 Laboratorio de Síntesis de Nanomateriales (SYNANO), Víctor Reguero



Tanto la física de superficies como las microscopías de sonda tienen una larga tradición en la Universidad Autónoma de Madrid. Los grupos participantes han sido pioneros en el desarrollo instrumental de algunas de las técnicas, en particular el desarrollo de la microscopia túnel de barrido, no sólo en España si no también a nivel internacional. El grupo está formado por investigadores con reconocida experiencia en un amplio abanico de técnicas experimentales que dan acceso a la estructura cristalina, los estados electrónicos y las propiedades magnéticas, químicas o electrónicas de materiales artificiales de baja dimensionalidad (superficies, capas epitaxiales ultra delgadas, hilos y puntos cuánticos, etc) o nanoestructuras en condiciones de ultra alto vacío. En los últimos años se ha estudiado en detalle el crecimiento de grafeno sobre distintos sustratos metálicos y carburo de silicio. Se ha estudiado la adsorción de moléculas en las películas de grafeno y la evolución de su estructura electrónica y en menor medida el nitruro de boro. Mediante microscopía de efecto túnel se ha estudiado el impacto, a escala atómica, de defectos puntuales en las propiedades electrónicas, estructurales y magnéticas del grafeno.

Amadeo López Vázquez de Parga (IP), Roberto Otero, Iván Brihuega, José Gabriel Rodrigo, Cristina Gómez Navarro, Elsa Prada, Félix Yndurain, Guillermo Gómez Santos, Gabino Rubio, Carlos Eduardo Salgado García, Jorge Quereda Bernabéu