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ESTUDIOS DE CONSULTORÍA EN EL SECTOR NANOTECNOLÓGICO EL FUTURO DE LAS NANOCIENCIAS Y LAS NANOTECNOLOGÍAS EN ARGENTINA ESTUDIO DE PROSPECTIVA Y VIGILANCIA TECNOLÓGICA ESTUDIOS DE CONSULTORÍA EN EL SECTOR NANOTECNOLÓGICO EL FUTURO DE LAS NANOCIENCIAS Y LAS NANOTECNOLOGÍAS EN ARGENTINA ESTUDIO DE PROSPECTIVA Y VIGILANCIA TECNOLÓGICA Consorcio: Observatorio Tecnológico (OTEC) del Departamento de Ingeniería Industrial de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Mar del Plata (Argentina) Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) Fundació Hospital Universitari Vall d’Hebron– Institut de Recerca (VHIR) (España) El presente estudio se realizó entre octubre de 2012 y diciembre de 2013. Su contenido es responsabilidad de sus autores y no representa la posición u opinión del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva. CIUDAD AUTÓNOMA DE BUENOS AIRES, MARZO DE 2016. AUTORIDADES ■ Presidente de la Nación Ing. Mauricio Macri ■ Ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva Dr. Lino Barañao ■ Secretario de Planeamiento y Políticas en Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva Dr. Miguel Ángel Blesa ■ Subsecretario de Estudios y Prospectiva Lic. Jorge Robbio ■ Director Nacional de Estudios Dr. Ing. Martín Villanueva RECONOCIMIENTOS El presente documento fue preparado por la Dirección Nacional de Estudios, dependiente de la Subse- cretaría de Estudios y Prospectiva de la Secretaría de Planeamiento y Políticas del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la República Argentina (MINCyT). Constituye un extracto, edición y actualización, en algunos casos, de los capítulos correspondientes a las actividades de Prospectiva y Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva del documento final del proyecto “Estudios de Consul- toría en el Sector Nanotecnológico” Préstamo BIRF Nº 7599/AR - Licitación Nº 05/09. Este proyecto fue desarrollado por el consorcio constituido por el Observatorio Tecnológico (OTEC) del Departamento de Ingeniería Industrial de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Mar del Plata (Argentina), el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y la Fundación Hospital Universitaria Vall d´Hebron – Institut de Recerca (VHIR) (España) y fue dirigido por Jorge Petrillo, Director del OTEC. Se agradece la participación de los siguientes profesionales: Martín Petrillo, Pere Escorsa Castells, Jairo Chaur Bernal, Enric Escorsa, Ivette Ortíz Montenegro, Elicet Cruz, Katia Cueto, Víctor Rojas y Mary Aranda. La coordinación y supervisión de las actividades del proyecto por parte de MINCyT estuvo a cargo del equipo de trabajo de la Dirección Nacional de Estudios del Ministerio: Lic. Alicia Recalde, Lic. Ricardo Carri, Lic. Manuel Marí, Ing. Miguel Guagliano y la AE Adriana Sánchez Rico. Las adaptaciones y actualizaciones introducidas en el capítulo de diagnóstico fueron elaboradas en conjunto con el equipo de trabajo de la Dirección Nacional de Información Científica del Ministerio. ÍNDICE PRÓLOGO 9 1. INTRODUCCIÓN 11 2. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LAS NANOCIENCIAS Y LAS NANOTECNOLOGÍAS EN ARGENTINA 15 2.1 La nanotecnología en el contexto regional 16 2.2 Síntesis documental 19 2.3 Benchmarking internacional 27 2.4 Políticas que impulsan las NyN en Argentina 29 2.4.1 Políticas generales 29 2.4.2 El Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, Argentina Innovadora 2020 34 2.4.3 Participación de Argentina en proyectos internacionales 35 2.5 La situación de las nanociencias y la nanotecnología (NyN) en Argentina 36 2.5.1. Diagnóstico de los grupos de investigación 37 2.5.1.1 Características generales 38 2.5.1.2 Proyectos de I+D 39 2.5.1.3 Líneas de investigación y desarrollo y sectores de aplicación 40 2.5.1.4 Recursos humanos 41 2.5.1.5 Producción y vinculación científica y tecnológica 41 2.5.2 Diagnóstico de las empresas 43 2.5.2.1 Empresas vinculadas a nanotecnologías y cadena de valor 43 2.5.2.2 Las nanotecnologías dentro de las empresas 48 2.5.3 Producción científica y tecnológica 50 2.5.3.1 Producción científica 50 2.5.3.1.1 Publicaciones: propias y con colaboración internacional 50 2.5.3.1.2 Actores líderes: colaboraciones y áreas de actividad 55 2.5.3.2 Producción tecnológica 57 2.5.3.2.1 Titulares de las patentes y colaboraciones 60 2.5.3.2.2 Áreas principales de investigación y desarrollo 64 2.5.3.2.3 Principales áreas tecnológicas 65 2.5.3.2.4 Principales áreas de desarrollo patentadas 68 2.6 Recursos humanos 68 2.7 Identificación de cuellos de botella o factores limitantes para un desarrollo sustentable 70 3. ESTUDIO PROSPECTIVO 74 3.1 Metodología del análisis prospectivo realizado 76 3.2 Resultados de la consulta Delphi a expertos: segmentos tecnológicos prioritarios para el futuro 78 3.2.1 Sector salud – nanomedicina 78 3.2.2 Sector TIC – electrónica 92 3.2.3 Sector energía 103 3.2.4 Sector de la agroalimentación 116 3.3 Interdependencias entre los segmentos prioritarios de futuro identificados en el ejercicio Delphi - resultados del ejercicio de aplicación de la matriz de impactos cruzados (MIC) 126 3.3.1 Resultados del sector salud-nanomedicina 128 3.3.2 Resultados del sector TIC-electrónica 130 3.3.3 Resultados del sector energía 131 3.3.4. Resultados del sector agroalimentación 133 3.4 Grafos de influencias y de interdependencias 135 3.4.1 Grafo de influencias del sector salud-nanomedicina 135 3.4.2 Grafo de influencias en el sector nano TIC-electrónica 137 3.4.3 Grafo de influencias en el sector de la nano energía 140 3.4.4 Grafo de influencias del sector nano agroalimentación 143 3.5 Escenarios de las nanociencias y las nanotecnologías en Argentina 145 3.5.1 Resultados generales de la consulta Delphi y del ejercicio de impactos cruzados 145 3.5.1.1 Resultados generales consulta sector salud nanomedicina 146 3.5.1.2 Resultados generales consulta sector TIC-electrónica 147 3.5.1.3 Resultados generales consulta sector energía 149 3.5.1.4 Resultados generales consulta sector nano-agroalimentación 151 3.6 Escenarios posibles 153 3.6.1 Escenario 1. Continuidad 154 3.6.2 Escenario 2. Mercado 155 3.6.3 Escenario 3. Holístico 156 3.6.4 Consideraciones sobre los escenarios deseables 159 3.6.4.1 Segmentos prioritarios escenario deseable salud 162 3.6.4.2 Segmentos prioritarios escenario deseable energía 163 3.6.4.3 Segmentos prioritarios escenario deseable TIC 164 3.6.4.4 Segmentos prioritarios escenario deseable agro 164 3.7 Hacia una agenda de I+D+i basada en los escenarios deseados 165 4. VIGILANCIA TECNOLÓGICA E INTELIGENCIA COMPETITIVA 166 4.1 Propuesta de nanotecnologías 168 4.2 Modelo conceptual propuesto 169 4.3 Estudios de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva 178 4.3.1. Biosensores para medicina 178 4.3.1.1 Publicaciones 178 4.3.1.2 Patentes 179 4.3.1.3 Proyectos I+D+i 179 4.3.1.4 Mercado 180 4.3.2 Nanosensores para agricultura 181 4.3.2.1 Publicaciones 181 4.3.2.2 Patentes 182 4.3.2.3 Proyectos 182 4.3.2.4 Mercado 182 4.3.3 Reporte de indicadores 184 4.3.3.1 Inversión 184 4.3.3.2 Publicaciones 184 4.3.3.3 Patentes 185 4.3.3.4 Productos 186 4.3.3.5 Mercado 186 5. CONCLUSIONES 188 5.1Consideraciones sobre las actividades de investigación y desarrollo y la actividad empresarial en Argentina en nanociencias y nantecnologías. 188 5.2Fortalezas y debilidades, amenazas y oportunidades de la Argentina en nanociencias y nanotecnologías 189 5.3Identificación de posibles estrategias para alcanzar los escenarios posibles y deseables 196 5.4 Instrumentos de política 202 5.5 Áreas a vigilar 203 6.REFERENCIAS 206 6.1 Referencias bibliográficas 206 6.2 Referencias web 216 ANEXOS 218 ANEXO I. Entidades argentinas con actividad científica 218 ANEXO II. Entidades argentinas con actividad tecnológica en el sector nano234 ANEXO III. Instrucciones remitidas a los expertos participantes en el ejercicio de impactos cruzados sobre la metodología del ejercicio 237 9 PRÓLOGO El Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, de manera consistente con los lineamientos del Plan Argentina Innovadora 2020, promueve estudios sobre el futuro de las áreas estratégicas priorizadas para impulsar el desarrollo argentino. Los estudios prospectivos y de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva en las áreas de interés del Ministerio son realizados en el marco de la Secretaría de Planeamiento y Políticas (SePP) a través del Programa Nacional de Prospectiva Tecnológica (PRONAPTEC) y el Programa Nacional de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva (VINTEC) de la Dirección Nacional de Estudios, dependiente de la Subsecretaría de Estudios y Prospectiva. Una de las áreas estratégicas seleccionadas es la de las nanociencias y la nanotecnología (NyN), una de las tecnologías de propósito general prioritaria para el Ministerio. En nuestro país, como en todo el mundo, las nanociencias y las nanotecnologías están revolucionando muchas industrias y campos de aplicación, por las posibilidades hasta hace poco impredecibles que presentan para el desarrollo de dispositivos útiles para la salud, la agricultura, el medio ambiente, el desarrollo de energías no convencionales, las tecnologías de la información y las comunicaciones, cada vez más en búsqueda de la miniaturización de sus componentes. Para conocer los desafíos y oportunidades que afectarán el desenvolvimiento de estas nuevas ciencias y tecnologías, se llevó a cabo un amplio estudio para investigar su situación actual y sus posibles futuros, en el mundo y en nuestro país. El presente documento constituye la parte central de dicho estudio: consta del diagnóstico de la situación de las NyN en nuestro país, así como del estudio prospectivo y de vigilancia tecnológica que se desarrollaron en el mismo. El diagnóstico contiene un resumen de dos capítulos que formaron parte del mismo y que se publicarán por separado, una síntesis documental de los principales estudios prospectivos identificados en la literatura, que se consideraron más relevantes para la situación en nuestro país, y un estudio comparativo (benchmarking) de la situación de las NyN en una serie de países elegidos según distintos criterios. 10 La SePP pone este estudio a disposición de la comunidad científica y tecnológica, y de la comunidad empresarial, así como de aquellas otras instituciones que forman parte de la sociedad civil con interés en el sector, con el objetivo de contribuir positivamente a su conocimiento y desarrollo productivo. Dr. Miguel Ángel Blesa Secretario de Planeamiento y Políticas del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva 11 1. INTRODUCCIÓN A través del “Programa para Promover la Innovación Productiva y Social”, el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT) de la República Argentina, implementó el Proyecto “Estudios de Consultoría en el Sector Nanotecnológico”. El marco institucional del proyecto fue el contrato de servicios de consultoría signado entre el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación (MINCyT) representado por el Lic. Jorge Robbio, Subsecretario de Estudios y Prospectiva, y el Consorcio internacional representado por el Ing. Raúl H. Conde, Vicerrector de la Universidad Nacional de Mar del Plata - Argentina, el Dr. Josep Samitier del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Dr. Joan Comella en representación de la Fundació Hospital Universitari Vall d´Hebron – Institut de Recerca (VHIR), ambos de España. El proyecto fue ejecutado por el Observatorio Tecnológico (OTEC), dependiente del Departamento de Ingeniería Industrial de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Mar del Plata - Argentina, el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y la Fundació Hospital Universitari Vall D´Hebron – Instituto de Recerca (VHIR). Las dos últimas instituciones integrantes del Consorcio tienen sede en la ciudad de Barcelona, España. El desarrollo del proyecto contó con el apoyo técnico permanente de la empresa IALE TECNOLOGÍA, desprendimiento spin-off de la Universidad Politécnica de Cataluña (Barcelona, España). Las actividades del proyecto han sido desarrolladas en estrecha articulación con el nivel directivo y los equipos técnicos de la Subsecretaría de Estudios y Prospectiva - Secretaría de Planeamiento y Políticas en Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva del MINCyT. Además, contó con un Consejo Asesor compuesto por calificados referentes del ámbito público y privado del sistema de innovación. El objetivo del trabajo de la consultoría -tal como lo establece el contrato oportunamente signado entre las partes- fue obtener información acerca de las tendencias y los movimientos locales e internacionales relativos a las áreas de la nanotecnología en las cuales nuestro país presenta o podría presentar potencialidades competitivas. 12 Para ello se desarrollaron diversas actividades: Un diagnóstico de la situación actual. Una encuesta para relevar información acerca del esfuerzo y del comportamiento de la investigación, desarrollo e innovación de los centros de investigación y de las empresas del sector nanotecnológico en la República Argentina. Realización de un estudio prospectivo sobre el futuro de la nanotecnología en el mundo y en el país, en los sectores seleccionados por el Ministerio, a saber: salud- nanomedicina, TIC-electrónica, energía y agroalimentos. Construcción y desarrollo de un sistema de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva que suministre al Ministerio un sistema de información capaz de brindar insumos para la toma de decisiones, relacionados con la mejora de la competitividad del sector productivo en general y de la nanotecnología en particular. En el presente documento se resumen los resultados principales del diagnóstico, del estudio prospectivo y de la actividad de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva (VT e IC) del proyecto. En primer lugar se realizó una búsqueda documental, en base a técnicas de vigilancia tecnológica, cuyo resumen y conclusiones se presentan aquí. Para el diagnóstico se realizaron las siguientes actividades: Un ejercicio de benchmarking con algunos de los países cuya comparación con Argentina parecía útil: Alemania, Australia, Brasil, Canadá, Estados Unidos, Finlandia y México. Un resumen de los resultados de la encuesta realizada por el proyecto a una muestra de centros de investigación y empresas de nanotecnología del país. El ejercicio prospectivo incluyó los siguientes pasos: Construcción de las Guías de consulta Delphi a los expertos, avalada por la Comisión Asesora del proyecto; 13 Selección de los expertos temáticos a consultar en nanociencias y nanotecnología, en general y en las cuatro áreas de aplicación del proyecto (agricultura y agroindustria, salud-nanomedicina, energía y TIC-informática); Aplicación del Delphi a los cuatro paneles de los expertos seleccionados, uno por cada área; Entrevistas individuales a los expertos; Análisis de impactos cruzados entre las hipótesis relativas a las variables consideradas y determinación de los escenarios futuros. En vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva se realizaron las siguientes actividades: Síntesis documental Identificación de necesidades de información Diseño del sistema de variables de VTeIC Diseño y creación de la base de datos Definición de planes de búsqueda Desarrollo de la aplicación VTeIC Estudios de VTeIC Taller de adiestramiento participativo Cada actividadconformó un grupo de trabajo con profesionales de las instituciones del consorcio. Estos grupos de trabajo interactuaron además con diferentes especialistas internos y externos. El proyecto mantuvo un diálogo fluido con los actores del sector gubernamental, del sistema científico-tecnológico y del sector productivo, tanto a nivel nacional como internacional, a través de consultas dirigidas a expertos-tecnólogos de las instituciones del consorcio y de otras instituciones, la consulta a expertos nacionales en paneles presenciales por medio de la administración de un cuestionario “Delphi”, en el que participaron 47 expertos, encuesta virtual a grupos de investigación (81) y empresas (25), y talleres de trabajo entre los equipos técnicos y especialistas. Este intercambio fue complementado por encuentros de síntesis y validación con el consejo asesor y las instancias de decisión política y equipo técnico del Ministerio. 14 El presente documento constituye un resumen del informe final del proyecto, con los resultados de las actividades de diagnóstico, prospectiva y vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva. Se pretende con él dar una idea de la situación actual y de los escenarios con los que se puede encontrar nuestro país en el futuro en el campo de la nanociencias y la nanotecnología. 15 2. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LAS NANOCIENCIAS Y LAS NANOTECNOLOGÍAS EN ARGENTINA Las nanotecnologías, por su potencial en el desarrollo de una gran variedad de procedimientos radicalmente nuevos (de manufactura, de producción y almacenamiento energético, de procesado alimentario, de tratamiento médico, de procesamiento de información y comunicación, entre otros), representan un cambio de paradigma tecnológico. La naturaleza radical y universal de las nanotecnologías, derivada de su amplísimo rango de aplicaciones potenciales disruptivas en todos los ámbitos, y que implican una discontinuidad clara con el pasado, dificulta la percepción acerca de las oportunidades que puede representar para un país. Para ello, en todo caso, es necesario como primer paso realizar un diagnóstico de la situación actual que permita vislumbrar las potencialidades reales propias a todos los niveles, desde la situación en cuanto a investigación y desarrollo, los pasos hechos en políticas de impulso en el área y los resultados alcanzados, los recursos humanos disponibles y las infraestructuras, así como el grado de adopción de las nanotecnologías por parte del sector empresarial. Este es el objetivo del presente capítulo. El diagnóstico incluye, además de la situación de las nanociencias y las nanotecnologías (NyN) en el país, y como su insumo, un análisis de su situación en el contexto regional, una síntesis documental de los principales documentos prospectivos sobre el tema, y un ejercicio de benchmarking que permite saber qué hacen los países de referencia en políticas, apoyo y organización para el desarrollo de las NyN. Estos países son Alemania, Australia, Brasil, Canadá, Estados Unidos, Finlandia y México. Para el análisis de la situación se utilizarán los resultados del relevamiento hecho por el proyecto, acerca de los grupos y proyectos de investigación, así como de las empresas que desarrollan actividades de nanotecnología en el país. 16 2.1 La nanotecnología en el contexto regional Un breve repaso de la situación en Latinoamérica (Foladori, 2006)1 nos permite posicionar a Argentina dentro de su contexto más próximo. Brasil fue el primer país de la región en incentivar con fondos públicos el desarrollo de las nanociencias y nanotecnologías (NyN), ya desde inicios del milenio. Su Ministerio de Ciencia y Tecnología MCT, reunió en el año 2000 a científicos del ámbito de la nanotecnología para preparar una agenda de trabajo y elaborar un plan de acción. En 2001, el MCT, a través de la Agencia de Financiamiento Brasileño de Investigaciones Científicas (el Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq), destinó un millón dólares para formar redes de investigación en cooperación. Se crearon cuatro redes: i) materiales nanoestructurados, ii) nanobiotecnología, iii) nanotecnologías moleculares e interfaces, y iv) nanodispositivos semiconductoresy materiales nanoestructurados. A finales de 2004, se creó una red de nanotecnología, sociedad y medio ambiente. Además, hay fondos del programa MCT Millennium Research, Financiadora de Estudos e Projetos FINEP, de la Coordenação de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior CAPES, y de los Estados de la Federación. En el año 2004, el gobierno federal brasileño dio a conocer su Plan Plurianual (2004-2007), un programa de alrededor de 28 millones de dólares para el desarrollo de la nanociencia y nanotecnología – DNN, para desarrollar nuevos productos y procesos con el fin de aumentar la competitividad de la industria de Brasil. En 2005, dentro del DNN, se creó la red BrasilNano, para involucrar empresas y centros de investigación con el fin de acelerar el desarrollo industrial y comercial de las nanotecnologías. En México hay varias universidades y centros de investigación que trabajan con las nanociencias y las nanotecnologías, pero hasta 2005 no existe un programa federal para financiar, organizar o regular la nanotecnología, a pesar de los esfuerzos de 1 Foladori, G. (Mayo/Junio2006) Nanotechnology in Argentina at the crossroads. Nanotechnology Law & Business. Pag. 205. 17 algunos investigadores de diversas instituciones, particularmente de la Institución de Investigación Científica y Tecnológica de San Luis Potosí. La mayoría de los grupos de investigación tienen acuerdos bilaterales con grupos en Estados Unidos o Europa, y el financiamiento proviene de diversos programas mexicanos y extranjeros. El acuerdo principal es probablemente la asociación establecida en 2004 entre la Universidad de Texas-Austin, Centro Internacional de Nanotecnología y Materiales Avanzados y varios centros del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología – CONACYT, y otras universidades. En diciembre de 2005, el Comité de Ciencia y Tecnología del Senado de la República emitió un informe favorable a la elaboración de un Programa Nacional de Emergencia para la inversión en la investigación y la enseñanza de nanotecnología. Chile cuenta con varios grupos de investigación que participan en Nanociencias en varias universidades, entre ellas el Instituto de Investigación y Ensayo de Materiales de la Universidad de Chile, el Departamento de Ingeniería de Materiales del Centro Interdisciplinario de Investigación Avanzada de Ciencia de los Materiales, la Universidad Técnica Federico Santa María (que estudia la física de la materia condensada o la nanotecnología, y a partir de ahí el proyecto “Iniciativa Científica Milenio” (ICM) se ejecuta con la ayuda de científicos de varias universidades en el país), el departamento de física de la Universidad Católica, que recibe ayuda financiera de la Fundación Andes; el Fondo Nacional de Innovación y Desarrollo Científico y Tecnológico del gobierno (FONDOCYT), y diversos programas internacionales. En Colombia, Colciencias seleccionó en 2004 ocho áreas estratégicas para el desarrollo de la productividad y la competitividad de la economía colombiana. Una de estas áreas fue la de materiales avanzados y nanotecnología. En julio de 2005, se creó el Consejo Nacional de Nanociencia y Nanotecnología – CNN y se asignó a la sección colombiana del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos – IIEE. En agosto se creó la Red de Investigación y el Desarrollo en Ciencias Nanotecnológicas, abordando las siguientes áreas: montaje automático, replicación y 18 control nanométrico, cáncery nanotecnología, nanoelectrónica y electrónica molecular, nanofotónica, la espintrónica y nanomateriales; nanotecnociencia computacional, nanomateriales; computación cuántica y molecular; nanorobótica; bionanotecnología, e implicaciones éticas y sociales de las ciencias nanotecnológicas. En agosto de 2004, Costa Rica inauguró el Laboratorio de Nanotecnología, microsensores y materiales avanzados – Lanotec, siendo el primero de este tipo en Centroamérica. Se trabajará en la investigación, diseño y construcción de microsensores y nanotubos de carbono. El énfasis en esta área viene condicionado por el interés del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA con sede en Maryland. En Cuba la nanotecnología ha sido reconocida como uno de las cuatro áreas estratégicas de desarrollo tecnológico. Con su experiencia en biotecnología y la alta preparación de sus científicos, Cuba podría convertirse en un importante actor en nanobiotecnología. El principal obstáculo es la falta de equipos modernos, que explica el gran esfuerzo que Cuba hace para obtener fondos del extranjero, participar en redes de investigación internacional y establecer convenios con laboratorios de otros países. Resumiendo la situación en América Latina, muchos países, al hilo de las primeras acciones de promoción que estableció Estados Unidos en el área, han establecido programas nacionales para el impulso de la nanotecnología. Con todo, Foladori (2006) llama la atención con respecto al hecho de que en la mayoría de estos programas no se han contemplado los posibles impactos socio-económicos de las nuevas tecnologías, ni se han realizado estudios sobre los posibles impactos para la salud y el medioambiente, así como sobre la implicaciones éticas asociadas con la nanotecnología, hecho que estaría implicando una expansión de la nanotecnología sin restricción. Foladori alerta además sobre la conveniencia de mantener procesos de elaboración de propuestas en la materia en los que se asegure una amplia participación, en vez de reducir la discusión a un selecto grupo de científicos. 19 2.2 Síntesis documental En este acápite se presenta la revisión documental prospectiva hecha para el proyecto, sobre desarrollos tecnológicos en el área de las nanociencias y las nanotecnologías. Se han tenido en cuenta fundamentalmente aquellas líneas tecnológicas vinculadas a las áreas: salud, agroalimentos, industria y manufactura, electrónica, TIC, energía, medio ambiente, las más mencionadas en la literatura y que por otro lado responden a las prioridades del Ministerio. Para conformar esta síntesis, se revisó y analizó una selección de documentos que contienen una visión prospectiva a mediano y largo plazo, con el objetivo de tener un panorama general de lo que opinan los expertos acerca de los desarrollos nanotecnológicos futuros más relevantes en cada área. En todos los casos se intenta determinar qué sectores mostrarán más desarrollo, en qué líneas de I+D se trabaja con mayor énfasis, en qué plazos se estima que tales desarrollos se conviertan en productos de mercado. Se analizaron en total 23 documentos de tipo prospectivo relacionados con las nanotecnologías, que fueron seleccionados de acuerdo con el rigor de los autores (en su mayoría instituciones de reconocido prestigio), de manera que la información por ellos suministrada fuese fiable y obedeciera a un proceso de análisis prospectivo serio. La lista de documentos es como sigue: 20 Título Autor 2020 Vision for the Future of Nanoelectronics, A far-sighted strategy for Europe European Commission, High Level Group Aplicaciones industriales de las nanotecnologías en España en el horizonte 2020 Fundación OPTI Responsible Development of Nanotechnology: Turning Vision Into Reality Business and Industry Advisory Committee to the OECD International Strategy and Foresight Report on Nanoscience and Nanotechnology Departamento de Análisis de Sistemas del Risoe National Laboratory, de Dinamarca – Luther, W. Report to the President and Congress on The Third Assessment of The National Nanotechnology Initiative. President’s Council of Advisors on Science and Technology - USA UK Strategy for Nanotechnology TBxConsulting Ltd & NanInk Inc.- Bontoux, T and Warwick, T. European Initiative on Nanoscience and Nanotechnology - Gennesys project European Commission Vision Paper and Basis for a Strategic Research Agenda for NanoMedicine European Commission, High-Level Group European Technology Platform on NanoMedicine, Nanotechnology for Health Roadmaps in Nanomedicine: Towards 2020 European Commission, European Technology Platform on NanoMedicine Nanotechnology Research Directions for Societal Needs in 2020. Retrospective and Outlook Roco, M.C.; Mirkin, C.A.; Hersam, M.C Nanoscience and Future Trends in Medical Technologies Instituto de Nanotecnología de Stirling del Reino Unido – Moore, R. Roadmaps at 2015 on Nanotechnology Application in the Sectors of: Materials, Health & Medical Systems, Energy AIRI/Nanotec IT. Proyecto Nanoroadmap (NRM) – Comisión Europea Nanotechnology: The Future is Coming Sooner Than You Think Joint Economic Committee, United States Congress Nanomedicine. An ESF – European Medical Research Councils (EMRC) Forward Look report European Science Foundation 21 Technology Foresight on Danish Nanoscience and Nanotechnology Ministry of Science Technology an Innovation Nanotechnology – a Key Technology for the Future of Europe Ottilia Saxl Systemic scenarios of nanotechnology: Sustainable governance of emerging technologies Wiek, A., Gasser, L. and Siegrist, M. (Suiza). Nanofrontiers. Visions for the future of nanotechnology Project on emerging nanotechnologies – Schmidt, K. The Global Technology Revolution 2020, In- Depth Analyses Bio/Nano/Materials/Information Trends, Drivers, Barriers, and Social Implications (2006) RAND Corporation – Silberglitt, R., Antón, P., Howell, D. Wong, A. BfR Delphi Study on Nanotechnology Expert Survey of the Use of Nanomaterials in Food and Consumer Products Federal Institute for Risk Assessment Nanomaterial Roadmap 2015. Roadmap Report Concerning the Use of Nanomaterials in the Medical & Health Sector Syntens – Stiching Syntens, Innovation Network for Entrepreneur, Netherland & Steinbeis-Europa-Zentrum, Germany Roadmap Report on Nanoparticles NRM - NanoRoadMap project Technology Roadmap for Nanoelectronics European Commission. Directorate-General Information Society En cada uno de estos documentos se identificaron los desarrollos tecnológicos más relevantes, que definen las líneas más probables en un escenario de futuro a mediano y largo plazo de las nanociencias y nanotecnologías. Aquellas líneas se agruparon por afinidades en términos de sectores y subsectores nano y se identificaron las coincidencias entre los diferentes documentos, utilizando para ello una tabla de doble entrada denominada Matriz de coincidencias o Matriz de síntesis documental. Esta tabla facilita una visión global de la opinión de una gran cantidad de expertos y científicos que estuvieron detrás de los diferentes ejercicios prospectivos desarrollados y que dieron origen a los informes analizados. Es una información muy valiosa que se debe tener en cuenta a la hora de definir las 22 áreas de actuación prioritarias para Argentina, de manera que queden alineadas con las tendencias que la opinión internacional experta ha propuesto. A continuación se presenta, también en forma tabular, un resumen de la Matriz de síntesis documental. Se identifican los sectores y subsectores y el número total de coincidencias encontradas, lo que se puede tomar como un verdadero “score” de la importancia que tiene cada uno de ellos. Por ese motivose han agrupado algunos de ellos por afinidad y otros se han descartado por no tener coincidencias. Sector/Subsector Desarrollo tecnológico AGROALIMENTACIÓN Agricultura Nanosensores para monitoreo de salud del suelo. Administración controlada de herbicidas, pesticidas y fertilizantes. 3 Alimentos Nuevas formulaciones de alimentos y formulaciones con vitaminas y precursores como nanopartículas. Agentes: de goteo, espesantes, antioxidantes. Aditivos de alimentos funcionales. Nanopartículas funcionales para tratamiento eficaz de alergias alimentarias y para otros fines específicos. 5 Alimentos - seguridad Nanobiosensores para control de la calidad de alimentos; detección de bacterias y virus. 7 Embalajes “featrure-rich”: capaces de detectar pesticidas o deterioro. Membranas de nanotubos. Etiquetado inteligente (trazabilidad). Envases activos. 3 ENERGÍA Generación / renovables Celdas solares más eficientes con superficies nanoestructuradas con nanocapas o nanfilamentos; celdas sensibilizadas por colorante. Nanomateriales sustitutos del silicio, para aprovechar las radiaciones infrarrojas y ultravioletas para generar energía 9 Nanopartículas y nanotubos en baterías y pilas de combustible; mejora de materiales de pilas (ánodo, 4 23 cátodo, electrodos); polímeros conductores para placas bipolares. Aumento de eficiencia de la generación de hidrógeno a partir del agua. Puntos cuánticos, pozos cuánticos, nanotubos de carbono, nanocables y dendrímeros, en dispositivos fotovoltaicos. 2 Almacenamiento “Súper-capacitores", que permiten el almacenamiento de grandes cantidades de energía. 3 Baterías, convertidores termoeléctricos o celdas solares para dispositivos inalámbricos. 3 Transporte Materiales nanoconductores superestructurados y nanotubos de alta conductividad. Superredes. Varistores miniaturizados. 5 METALMECÁNICA Vehículos de transporte Gestión inteligente de motores y reducción del consumo de combustible y de emisiones; catalizadores. 3 Nanomateriales compuestos para neumáticos con mayor adherencia y resistencia a la abrasión. 2 Materiales más ligeros y más fuertes en vehículos de transporte, polímeros con refuerzo de nanopartículas, nanotubos de carbono para las estructuras ultra-ligeras. 3 Aplicaciones industriales Materiales nanoestructurados multifuncionales; Recubrimientos: antireflejantes, anti-incrustantes. 2 Textiles inteligentes; tejidos conductores. 3 Seguridad / antiterrorismo Vigilancia nanoelectrónica para identificación personal, biometría, controles de acceso. 2 MEDIO AMBIENTE Medio ambiente - control Nanosensores en dispositivos de control medioambiental. 3 Nanomateriales cerámicos como aditivos del combustible para reducir los contaminantes del aire. 3 Catalizadores basados en nanoestructuras para destruir moléculas peligrosas y contaminantes. 4 Remediación Dendrímeros poliméricos y materiales nano-porosos para 4 24 separar y atrapar contaminantes. Eliminación de contaminantes en: agua potable, aguas residuales y suelos. Sistemas foto catalíticos solares y sistemas de separación de contaminantes residuales. 2 SALUD-NANOMEDICINA Diagnóstico médico in-vitro Biosensores, sensores biomiméticos, biochips, micro- laboratorios, dispositivos lab-on-chip. 14 Diagnóstico médico in-vivo Nanopartículas como marcadores o agentes de contraste en pruebas diagnósticas. 8 Imagen por resonancia magnética [MRI] y ultrasonido, uso de nanopartículas magnéticas o paramagnéticas. 6 Dispositivos implantables y nuevos instrumentos endoscópicos, nano sondas especificas con capacidad de penetrar en la célula. 2 Nanocápsulas recubiertas con polímeros, dendrímeros y nanoesferas de oro. 3 Puntos cuánticos para obtener imágenes eficientes y multicolores de muestras biológicas. 3 Medicina regenerativa Bioimplantes, biomateriales inteligentes y multifuncionales; bioimplantes cocleares y de retina. 12 Biomateriales de tercera generación con polímeros reabsorbibles a nivel molecular. Nanomateriales programables basados en proteínas. 2 Biomateriales como estructuras “andamios” que sustentan el crecimiento del tejido. 8 Aplicaciones con células madre. 5 Terapéutica Nano sistemas de administración y liberación de fármacos 18 Terapias génicas (farmacogenética). 7 Combinación de diagnóstico precoz, tratamiento y control de la terapia (teranóstica). 4 Terapia hipertérmica para tratamiento del cáncer. 2 Dispositivos de transfección para usos terapéuticos (dispositivos que pueden atravesar las barreras biológicas). 2 25 ELECTRONICA - TIC TIC y electrónica Almacenamiento de información y dispositivos de memoria nanométricos, memorias masivas miniaturizadas ultra integradas. 7 TIC y electrónica Circuitos integrados con mayor capacidad de conmutación y de almacenamiento de información (post- CMOS); QCA 7 TIC y electrónica Espintrónica. 5 TIC y electrónica Memorias de datos basados moléculas biológicas y puntos cuánticos (“quantum dots”); Circuitos QCA. 5 TIC y electrónica Aplicaciones en optoelectrónica, la fotónica y los sistemas embebidos. 4 TIC y electrónica Transistores y mayor capacidad de almacenamiento de información. 3 TIC y electrónica Diodos orgánicos emisores de luz (OLED) o pantallas de emisión de campo basada en nanotubos de carbono (CNT-FED). 3 TIC y electrónica Memorias MRAM, como sustituto de las memorias DRAM con no volatilidad de datos y menor consumo de energía. 3 TIC y electrónica Ambientes inteligentes: Redes multifuncionales de equipos y sistemas de comunicación. 2 TIC y electrónica Metamateriales, materiales sintéticos que permiten la manipulación de los campos electromagnéticos. 2 De acuerdo con lo sintetizado en la tabla anterior, es evidente que hay dos sectores de importancia destacada: Salud – nanomedicina TIC – electrónica Estos dos son los que sectores en los que existe mayor consenso en cuanto a su importancia. El primero de ellos, nanomedicina, por sus implicaciones directas sobre el bienestar del ser humano y la posibilidad de desarrollar a partir de la nanotecnología diferentes y más eficaces estrategias para el diagnóstico y el 26 tratamiento de enfermedades. En general, las áreas de mayor interés en este primer sector son: Diagnóstico in-vitro: biosensores, sensores biomiméticos, biochips, microlaboratorios y dispositivos lab-on-chip. Diagnóstico in-vivo: nanopartículas como marcadores o agentes de contraste. Medicina regenerativa: bioimplantes, biomateriales inteligentes y multifuncionales. Terapéutica: nanosistemas de administración y liberación de fármacos. En Electrónica-TIC, las áreas más relevantes son: Almacenamiento de información, memorias nanométricas ultraintegradas. Circuitos integrados con mayor capacidad de conmutación. Espintrónica. Memorias de datos basadas en moléculas biológicas y puntos cuánticos. En tercer lugar de importancia se puede citar el sector de las energías. En este caso, las áreas de interés son: Nanomateriales aplicados a las celdas solares. Nanomateriales nanoconductores superestructurados de alta conductividad. Ambos están relacionados con aplicaciones concretas de nanomateriales. Y en cuarto lugar se sitúa el sector de los agroalimentos. En particular el interés se centra en: Seguridad alimentaria: nanobiosensores para control de calidad. Alimentos: formulaciones para elaboración de alimentos funcionales. Luego de estos cuatro sectores más destacados, se pueden ubicar el de Metalmecánica y el de Medio ambiente. En el primero de ellos las principales áreas de interés son: gestión inteligente de motores de vehículos y materiales27 nanoestructurados multifuncionales y ultraligeros. En el segundo se sitúan áreas como la de los catalizadores nanoestructurados para control medioambiental, así como los materiales nano-porosos para remediación de agua y suelos. 2.3 Benchmarking internacional Este estudio de benchmarking fue realizado sobre siete países considerados de referencia en el área de las NyN, a saber: Alemania, Finlandia, Australia, Brasil, México, Canadá y los Estados Unidos, y es parte integrante del 1º Informe de avance. El mismo se centró en diversos aspectos de interés en el desarrollo de las nanotecnologías, como son las políticas públicas de I+D+i, los niveles de gasto e inversión pública y privada, la producción científica y tecnológica en base a publicaciones y patentes respectivamente, los principales actores nacionales, y las estimaciones de mercado en caso de existir información al respecto. El cuadro resumen para cada grupo de información comparativa se presenta a continuación: Tabla 1. Cuadro resumen benchmarking de los países estudiados Políticas e iniciativas Alemania: Nano Iniciativa, Plan de Acción 2010, y el nuevo 2015. Australia: National Nanotechnology Strategy - NNS, 2007. Brasil: Ministerio de Ciencia y Tecnología - MCT y Redes de I+D+i. Estados Unidos: National Nanotechnology Inniciative - NNI, 2001 Finlandia: FinNano, 2005. México: no tiene un programa nacional. Canadá: no se aprecia un programa nacional claro. Gastos e Inversión Alemania: € 370 millones, 2008-2013, destaca en Europa por acceso a fondos europeos. Australia: € 137 millones 2004. Brasil: € 4,9 millones, anual. Estados Unidos: U$S 1,676 mil millones, 2012. Finlandia: € 120 M€, 2005-2010. México: U$S 14,4millones, 2004. Canadá: U$S 186,8 millones, 2004. 28 Estados Unidos se sitúa como líder, seguido de China y Rusia a nivel mundial. A nivel de países referenciales Estados Unidos, Alemania, Australia y Finlandia se sitúan como líderes. Publicaciones Según los estudios analizados: Estados Unidos y Alemania son líderes a nivel mundial en los últimos años (2000-2007, base de datos WoS) Brasil y México destacan a nivel Latinoamericano (2000-2007, base de datos WoS). Brasil destaca a nivel Iberoamericano, después de España. Alemania es líder a nivel europeo (no sólo en publicaciones científicas, sino en infraestructura, participación en proyectos europeos…) Patentes Según los estudios analizados: Estados Unidos y Alemania son líderes a nivel mundial en los últimos años (2000-2007, base datos PCT). Brasil y México destacan a nivel Latinoamericano (2000-2007, base de datos PCT). Brasil destaca a nivel Iberoamericano, después de España. Actores e infraestructura Alemania: centros de excelencia. Brasil: redes de I+D+i nacionales e internacionales, como Nanoforum EULA. Estados Unidos dedica un gran parte de su presupuesto billonario a la I+D+i y en menor medida a las empresa por ser muy sólida la inversión privada en el país. México: Redes de I+D nacionales e internacionales, como Nanoforum EULA. Mercado Estados Unidos y Alemania son los países destacados en el conjunto de los analizados y sobre los que hay información. Bajo nivel de productos comercializados (nanotech project.org). Falta de regulación para productos basados en NyN, importaciones y exportaciones. Falta de datos de mercados nacionales. El liderazgo de Estados Unidos deja muy lejos a los restantes países (seguidores), tanto dentro del conjunto de países estudiados como a nivel mundial. Alemania en 29 algunos aspectos forma parte del selecto grupo de países líderes junto a los Estados Unidos, tanto en publicaciones como en patentes. Por ejemplo, los niveles de inversión de este país se comparan a toda la inversión pública europea y a la de Japón. En relación a la inversión privada, Estados Unidos vuelve a liderar en soledad, siendo la inversión privada europea una quinta parte de los aportes de capitales de riesgo que se observan en el sector norteamericano. Países seleccionados como México y Canadá no tienen un programa nacional explicito para el fomento de la I+D+i y la comercialización de las NyN. No obstante, México junto a Brasil son los países destacados en América Latina e Iberoamérica, en rubros como las publicaciones y patentes junto a España, Portugal y Argentina. A nivel de comercialización de los productos basados en NyN, todos los países reconocen estar en las etapas iniciales en sus respectivos programas e iniciativas. Esta situación se hace visible, por ejemplo, en la falta de información sobre los mercados nacionales a través de los instrumentos disponibles (encuestas, estadísticas nacionales, inventario de productos en nanotechproject.org...), y en cuanto a aspectos de gran interés social como la falta de una regulación orientada a reducir riesgos de las NyN sobre las personas y el medioambiente. Países como Japón, Corea del Sur, China y la India, son líderes pero no son considerados en los países seleccionados para el estudio de benchmarking. Se recomienda su inclusión en el sistema de VTeIC2 como países también referentes en NyN a nivel mundial. Estados Unidos, Japón y la Unión Europea realizan aproximadamente la misma inversión gubernamental en investigación y desarrollo de la nanotecnología destinando fondos superiores a los 1.000 millones de dólares cada uno, seguidos por China, Corea y Taiwán. 2.4 Políticas que impulsan las NyN en Argentina 2.4.1 Políticas generales 2 Sistema de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva, coordinado por el Programa VINTEC del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva. www.antenatecnologica.mincyt.gob.ar – Sector nanotecnología. http://www.antenatecnologica.mincyt.gob.ar/ 30 En Argentina, el impulso gubernamental a la Nanotecnología (Adriani y Figueroa, 2007)3. comenzó a gestarse en marzo el año 2004, fecha en que se realizó un primer taller sobre nanociencias y nanotecnologías organizado por la ex Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (SeCyT), del Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología. En ese taller se convino en la necesidad de conformar una red nacional que reuniera a los científicos que trabajan en las áreas de NyN, conformando comisiones de trabajo para elaborar un documento preliminar con ideas y recomendaciones para un Programa de Áreas de Vacancia (PAV). Bajo este programa se financiaron las primeros cuatro proyectos de Nanotecnología en Argentina (proyectos que constituyeron las cuatro redes de NyN reconocidas y financiadas públicamente hasta mediados del 2007 en Argentina): Laboratorio en red para diseño, simulación y fabricación de nano y micro dispositivos, prototipos y muestras, con $ 898.769 (UN Entre Ríos, CNEA-CAC, CONICET y UNL, CNEA-CAB, UN del Nordeste); Auto organización de bionanoestructuras para la transmisión de información molecular en neurobiología y procesos biológicos, con $ 893.694 (UN de Córdoba y CIQUIBIC, UN de San Luis, UN de Tucumán - CONICET); Red argentina de nanociencia y nanotecnología: materiales nanoestructurados y nanosistemas (MaN), con $ 899.959 (CNEA-CAB, CNEA-CAB, UBA, CONICET, UN de San Luis); y Red argentina de nanociencia y nanotecnología molecular, supramolecular e interfases, con $ 861.560 (UN de Río Cuarto, UN de Córdoba, CNEA - CAC, CONICET- UNLP, UBA, UN de San Luis, CNEA-CAB). En 2005 un hito importante fue la creación de la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN)4 con el objetivo de “sentar las bases necesarias para el fomento y promoción del desarrollo de la infraestructura humana y técnica del país3Andrini, L.& Figueroa, S. (2007) El impulso gubernamental a las Nanociencias y Nanotecnologías en Argentina. Disponible en: www.estudiosdeldesarrollo.net/relans 4 http://www.fan.org.ar/ http://www.estudiosdeldesarrollo.net/relans http://www.fan.org.ar/ 31 en el campo de la Nanotecnología y la Microtecnología”. Ese mismo año se estableció también el Centro Argentino-Brasilero de Nanociencias y Nanotecnologías5 con el objetivo de promover el intercambio y la transferencia de conocimientos científicos y tecnológicos, la formación y capacitación de recursos humanos en ambos países; elaborar y ejecutar, a través de núcleos de investigación, proyectos de investigación y desarrollo direccionados para la generación de conocimientos, productos y procesos y apoyo a laboratorios de interés económico social para ambos países; elaborar estudios y propuestas de mecanismos operacionales para la integración de los sectores públicos y privados, estimulando la creación de empleos binacionales para la producción de productos y procesos nanotecnológicos; y, estudiar cuestiones relativas a patentes y propiedad intelectual e industrial en la comercialización de productos e procesos nanotecnológicos. La nanotecnología fue establecida como prioritaria en el Plan Estratégico Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación “Bicentenario” (2006-2010). Como consecuencia, la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (Agencia) inició el Programa de Áreas Estratégicas, a través del cual se aprobaron dos proyectos relacionados con la nanotecnología que permitieron conformar nuevas redes articuladas con actores del sector productivo. Asimismo, la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT), a través del Fondo Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (FONCyT), aprobó en el período 2000-2008 más de 160 proyectos relacionados con la nanotecnología por un monto total de 56 millones de pesos. En 2007, la FAN organizó el primer congreso de Nanotecnología en Argentina (Nanomercosur 2007). A finales de ese mismo año, con la creación del Ministerio de Ciencia y Tecnología (MINCyT), la FAN pasó a depender de éste. También en 2007 se creó el Centro Interdisciplinario de Nanociencias y Nanotecnologías, aglutinando en una red a investigadores (Universidad de Buenos Aires, de la Universidad Nacional de La Plata, de la CNEA) y empresas (INVAP, Nanotek, Darmex y ByW implantes dentales). Asimismo dentro de la CNEA se creó el Instituto de Nanotecnología y 5 http://cabnn.mincyt.gov.ar/ http://cabnn.mincyt.gov.ar/ 32 Nanociencias (INN)6. Por su parte, el Fondo Argentino Sectorial (FONARSEC) lanzó la convocatoria FS NANO 2010 específicamente orientada a proyectos de Nanotecnología. Este llamado se destacó por financiar proyectos productivos de asociaciones público-privadas de hasta 10 millones de dólares, con posibilidades reales de adaptación y/o transferencia a empresas, a partir de la constitución de un consorcio público-privado. En la primera edición se aprobaron un total de 8 proyectos por un monto a financiar de casi 75 millones de pesos. Por último, cabe señalar que en el Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación “Argentina Innovadora 2020”, como se detalla en el punto 2.4.2, la Nanotecnología constituye una de las tres tecnologías de propósito general consideradas como prioritarias. Vila Seoane (2011), en su tesis de maestría realiza un estudio de los actuales instrumentos de política de NyN utilizados a nivel internacional, entre los cuales destaca, ordenados por su nivel de adopción: La creación de redes de conocimiento, conformadas por grupos y centros de investigación de uno o varios países con el objetivo de intercambiar conocimientos y compartir equipos e instrumentos. Las alianzas público-privadas, orientadas primordialmente a la creación o modificación de productos o procesos que luego podrán ser explotados comercialmente por las empresas intervinientes en la red. Los centros nacionales, otro de los instrumentos más usados, con los que se crea una infraestructura, equipos, instrumentos y personal especialmente dedicados a los temas relacionados con la nanotecnología. Políticas de nanotecnología explícitas de promoción y coordinación de esfuerzos en NyN: planes, iniciativas, creación de organismos. Por ejemplo, Iniciativas o planes tanto a nivel nacional como regional o de estados. 6 http://inn.cnea.gov.ar/ http://inn.cnea.gov.ar/ 33 Prioridad en los Planes Nacionales de Ciencia, Tecnología e Innovación. Organismos nacionales de promoción de la nanotecnología. Es el caso de FAN en Argentina, creada en 2005 o la Corporación Estatal RusNano, en Rusia. Los sistemas de información o portales temáticos informativos en Internet sobre la actividad relacionada con la Nano en el país o región. Plataformas tecnológicas, agrupaciones de distintas entidades (industria, institutos de investigación y comunidad académica, gobierno, comunidad financiera y sociedad civil) interesadas en el sector. Las alianzas empresariales, que actúan como lobby para promover políticas o sugerir redireccionamientos de las líneas de investigación y desarrollo con el fin de que se alineen a los intereses empresariales. Los clústeres, polos de competitividad e incubadoras de empresas: La tabla siguiente compara a un grupo de países por respecto a la implementación en los mismos de dichos instrumentos: 34 Tabla 2. Principales instrumentos de política de NyN a nivel internacional Redes Centros nacionales Políticas explícitas Sistemas de Información Plataformas tecnológicas Alianzas empresariales Clústeres 1 2 3 4 5 6 7 8 Estados Unidos Alemania Reino Unido España Corea del Sur Israel Japón China Finlandia Taiwán Italia Australia Francia México Argentina India Canadá Brasil Rusia Sudáfrica Singapur Fuente: Tesis de maestría Vila Seoane7 2.4.2 El Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, Argentina Innovadora 2020 El principal instrumento para el desarrollo de la Nanotecnología en Argentina lo constituye el Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación “Argentina 7 Vila Seoane, M. (2011). Nanotecnología: Su desarrollo en Argentina, sus características y tendencias a nivel mundial. Tesis de Maestría en Gestión de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación. Universidad Nacional General Sarmiento. Argentina. 35 Innovadora 2020”8, que define las principales áreas prioritarias en las que se considera importante la utilización de nanotecnologías y también las investigaciones de nanociencia, las cuales, al igual que las otras dos tecnologías emergentes, biotecnología y tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) son consideradas transversales a los diversos sectores y sus aplicaciones. Dentro de la metodología y proceso de elaboración del PNCTI Argentina Innovadora 2020, se organizan Mesas de Trabajo, donde se busca definir áreas tecnológicas donde se encuentren oportunidades para su desarrollo en el país, en vistas a elaborar ideas de proyectos concretos de desarrollo tecnológico que puedan ser financiados por la Agencia Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (ANPCyT) y ejecutados por consorcios, preferentemente conjuntos entre empresas o Cámaras y centros de investigación. Dentro de estas áreas tecnológicasse busca incluir desarrollos de nanotecnología, lo que ocurre en muchas de las Mesas de Trabajo, en especial en temas de salud, agroindustria, industria y energía. 2.4.3 Participación de Argentina en proyectos internacionales La principal iniciativa de cooperación internacional que desde Argentina se ha llevado a cabo en el ámbito de la nanotecnología, ha sido el acuerdo de cooperación científica y tecnológica que Argentina y Brasil firmaron en el año 2005, en el marco de la Reunión Ciencia, Tecnología y Sociedad, que se concretó en la creación del Centro Argentino-Brasileño de Nanociencia y Nanotecnología (CABNN), con el objetivo de fomentar la integración de grupos de investigación y empresas, coordinando su participación en proyectos concretos, a la vez que capacitar recursos humanos especializados en NyN en ambos países. Según un informe del CAICYT-CONICET elaborado para la OEI en 20079, Argentina, incrementó sustancialmente en los últimos años su colaboración científica internacional (pasó de tener el 19% de sus publicaciones en nanotecnología con participación de otros países de la región en 2000, a alcanzar el 27% en 2007.) 8 http://www.mincyt.gov.ar/multimedia/archivo/archivos/PNCTI2012-2015.pdf 9 Centro Argentino de Información Científica y Tecnológica (CAICYT-CONICET) (2007). 2.1. La Nanotecnología en Iberoamérica. Situación Actual y Tendencias Informe realizado para la Organización de Estados Iberoamericanos – OEI. http://www.mincyt.gov.ar/multimedia/archivo/archivos/PNCTI2012-2015.pdf 36 Asimismo, conviene destacar la actividad de co-patentamiento de algunas instituciones clave en Argentina como el Consejo Nacional de Investigaciones, que ha patentado compartiendo titularidad con instituciones extranjeras como el CSIC español en varias ocasiones, el Massachusetts Institute of Technology (MIT) o la Universidad de Oklahoma, así como empresas del ámbito de las TIC como IBM o Lucent Technologies o biotecnológicas como Inis Biotech. Asimismo otras organizaciones extranjeras que han colaborado con Argentina en temas de nanotecnología son empresas alemanas tales como Basf AG, biotecnológicas como Creatogen Biosciences GMBH e instituciones como la Universidad de Munich, el instituto Max-Planck u organizaciones francesas como el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Las redes de colaboración en materia de publicaciones científicas y registro de patentes se ilustran más adelante en el epígrafe 2.5.3 de este informe, respectivamente. 2.5 La situación de las Nanociencias y la Nanotecnología (NyN) en Argentina Existen algunos esfuerzos importantes en Argentina para identificar los centros y grupos de I+D+i, así como las empresas con actividades relacionadas con las Nanociencias y Nanotecnologías. El estudio identificó dichos esfuerzos y analizó los siguientes documentos a los que dieron lugar: Boletín Estadístico Tecnológico - BET - Nanotecnología – MINCyT 2009. Empresas y Grupos de I+D de Nanotecnología en Argentina – MINCyT 2012. Quién es Quién en Nanotecnología en Argentina – FAN 2010. La información obtenida se consideró base y se completó con el estudio realizado por la actividad del proyecto de vigilancia tecnológica sobre publicaciones científicas indexadas y patentes, estas últimas registradas en bases de datos reconocidas tales como la UPSTO (Estados Unidos), la EPO (europea) y la Organización Mundial de la 37 Propiedad Intelectual (OMPI). Se tuvieron en cuenta patentes cuyos inventores fueran argentinos, de titularidad de empresas argentinas y de empresas internacionales con intereses en Argentina. La revisión de las publicaciones científicas en revistas indexadas, permitió identificar investigadores e instituciones que hacen esfuerzos investigativos en la materia, conocer la evolución en el tiempo y las alianzas más recurrentes que los investigadores y los centros realizan entre sí y con sus pares internacionales. Esta primera versión luego fue ajustada mediante un proceso de identificación de repeticiones, precisión de nombres y de especificaciones institucionales tanto de los grupos como de las empresas, con el objetivo de eliminar duplicados y tener una información más coherente. También se realizó el cruce con la información suministrada en la segunda edición del documento de la FAN: “Quién es Quién en Nanotecnología en Argentina” (2012). La última verificación se realizó mediante la consulta a las páginas web institucionales, prácticamente caso a caso. Como resultado de esta labor se obtuvo la versión actualizada del padrón de investigadores y de empresas con actividades en Nanotecnología, la que fue utilizada en la encuesta que fue emprendida por el proyecto, en su actividad 2, relevamiento. La misma arroja los siguientes datos finales, superiores a los disponibles originalmente, a saber: 127 Grupos de investigación, 83 empresas, 655 investigadores y 28 instituciones10. A continuación se presenta un análisis de la dimensión de la investigación y la actividad de las empresas en NyN, en base a la mencionada encuesta y a su posterior revisión realizada por la Dirección Nacional de Información Científica (DNIC) del Ministerio. 2.5.1 Diagnóstico de los grupos de investigación 10Diagnóstico y prospectiva de las Nanociencias y las Nanotecnologías en Argentina. Propuesta estratégica de innovación. Actualización y depuración del Padrón de Grupos de Investigación (I+D+i) y de Empresas. 38 Como se ha mencionado, uno de los objetivos de este trabajo fue la medición de las capacidades y esfuerzos en I+D en Nanotecnología que se están realizando en el país con el fin de actualizar y generar nueva información. Para lo cual, una de las actividades realizadas fue la implementación de una encuesta dirigida a los grupos de investigación de entidades del sistema científico tecnológico nacional dependientes de universidades, centros de investigación y organismos de CyT que hayan realizado, durante el periodo 2010- 2012, alguna investigación o desarrollo tecnológico vinculado a las NyN. En base al padrón inicial de los 127 grupos de investigación (que se supuso que podrían estar trabajando en este campo científico y tecnológico), la implementación de la encuesta recabó información de 80 grupos cuyo procesamiento permitió obtener resultados relevantes de la situación actual de I+D en este campo1112. 2.5.1.1 Características generales De los 80 grupos que respondieron la encuesta, la gran mayoría se desempeñan en los centros y unidades ejecutoras asociadas al CONICET y en las universidades nacionales (45% y 31% respectivamente). También hay grupos investigando en organismos de ciencia y tecnología y, una minoría, que desarrollan sus actividades en entidades sin fines de lucro (ver gráfico XX). A nivel institucional, y en función a la cantidad de grupos, se destacan las universidades de Buenos Aires, de La Plata y de Mar del Plata y los Institutos de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA) y de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), entre muchos otros. La Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) y el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), se destacan entre los organismos de CyT. En relación a la distribución geográfica, la mayoría de los grupos se desempeñan en 11 Es necesario destacar que la implementación de la encuesta no respondió a criterios muéstrales de representatividad estadística. Por lo tanto, los resultados generados corresponden solamente a los grupos que respondieron la encuesta y no aun universo definido. No obstante, dada la metodología empleada para la elaboración del padrón y el alto nivel de respuestas obtenidos en la encuesta, se considera relevantes los resultados que se presentan. 12 Para un mayor detalle de los resultados de la encuesta ver el informe “Encuesta Nacional a Grupos de Investigación en Nanotecnología” disponible en http://indicadorescti.mincyt.gob.ar . http://indicadorescti.mincyt.gob.ar/ 39 instituciones ubicadas en la Provincia de Buenos Aires y la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y la provincia de Córdoba, abarcando a más del 80% del total de grupos encuestados13 . Asimismo, más de la mitad de los grupos (54%) se crearon después del año 2000 y la mayoría de los mismos (casi el 75%) iniciaron actividades de investigación y desarrollo en NyN también a partir de esa fecha. Figura 1 - Distribución de grupos de investigación en nanotecnología por tipo de institución Fuente: Dirección Nacional de Información Científica - MINCYT 2.5.1.2 Proyectos de I+D Un total de 271 proyectos de investigación y desarrollo en NyN fueron realizados en el periodo 2010-2012 por los grupos encuestados, promediando 3 proyectos por grupo. Más de la mitad de estos proyectos obtuvo financiamientos mayores a $ 50.000, entre los cuales se destaca el 31% que superó los $ 200.000 de presupuesto. Entre las fuentes de financiamiento se destacan las universidades y, sobre todo, los instrumentos del FONCYT, que fueron utilizados por el 64% de los grupos. Se destaca también el 11% de los grupos de investigación que obtuvieron financiamiento del FONARSEC, debido a la magnitud del financiamiento otorgado por esta fuente para la consecución de proyectos en el área de las NyN. 13 Otras provincias en donde se ubican los grupos encuestados son fueron Río Negro, Santa Fe, Corrientes, Salta, San Luis y Entre Ríos. CONICE T 45% Universi dad 31% OCyT 23% ESFL 1% 40 2.5.1.3 Líneas de investigación y desarrollo y sectores de aplicación Son diversas y múltiples las líneas de investigación y desarrollo que están llevando adelante los grupos en el campo de las nanotecnologías. Las principales son “Nanoestructuras”, “Nanocompuestos, nanoemulsiones y nanformulaciones” y “Nanopartículas y fullerenos” que son investigadas por uno de cada tres grupos encuestados, aproximadamente (ver figura 2)14 . Figura 2 - Cantidad de grupos de investigación según área de investigación y desarrollo (en %) Fuente: Dirección Nacional de Información Científica – MINCYT. Entre los posibles sectores socioeconómicos donde se podrían aplicar, directa e indirectamente, los resultados de los proyectos de I+D que llevan a cabo los grupos, se destaca “Medicina” que fue seleccionado por más de la mitad de los grupos. Le siguen en importancia un conjunto de diversos sectores de potencial aplicación, que da muestra de la transversalidad de las Nanotecnologías. “Medio ambiente”, 14 Debe destacarse el alto porcentaje de grupos que ha seleccionado la categoría “Otras” (29%), lo cual manifestaría la complejidad que implica abordar la medición de las diversas actividades y áreas de investigación que se están desarrollando. 1% 3% 6% 6% 8% 10% 10% 10% 13% 15% 16% 16% 16% 18% 19% 19% 20% 23% 26% 29% 30% 38% Nanoimpresión Dendrímeros Nanolitografías Puntos cuánticos Nanocomponentes Nanocables; nanohilos Nanoimanes Nanoarcillas Micelas - Vesículas Liposomas Nanocristales Polímeros activos; polímeros reabsorbibles Nanodispositivos Nanopelículas (films); nanomembranas Nanotubos Biomateriales inteligentes Nanocatalizadores Materiales nanoporosos Nanopartículas; fullerenos Otra(s) Nanocompuestos; nanoemulsiones;… Nanoestructuras 41 “energía”, “salud animal” y “electrónica” son algunos de los sectores del conjunto mencionado. 2.5.1.4 Recursos humanos Para el año 2012, 951 personas integraban los grupos que están dedicados a la investigación y desarrollo en nanotecnologías, de los cuales el 46% eran investigadores, 30% becarios, 8% personal de apoyo y 16% estudiantes de grado (ver figura 3). En relación al nivel académico alcanzado, es importante señalar que la mitad del total de los integrantes tiene título de doctorado, indicando la importancia de la formación necesaria en este campo científico y tecnológico (ver figura 4). No obstante, la mayoría de los grupos de investigación ha expresado la necesidad de seguir formando académicamente a sus integrantes e incorporar a nuevos con el fin de mejorar las actividades de I+D en NyN. Figura 3 - Distribución de integrantes según función. Figura 4 - Distribución de integrantes según función y nivel académico alcanzado. Fuente: Dirección Nacional de Información Científica - MINCYT 2.5.1.5 Producción y vinculación científica y tecnológica Casi la totalidad de los grupos de investigación en NyN (90%) publicaron artículos en Investigad ores 46% Becarios de posgrado 30% Personal técnico de apoyo 8% Estudiante s de grado 16% Doctores 49% Grado o maestría 34% Estudiant es de grado 17% 42 revistas científicas indexadas y, también, el 70% realizó presentaciones en congresos internacionales durante el periodo 2010-2012. A su vez, cerca de la mitad de los grupos (46%) declararon haber realizado servicios científicos y tecnológicos y sólo tres grupos conformaron un spin-off a partir de los resultados de sus actividades de I+D, aunque otros 24 grupos informaron tener interés en crear uno próximamente. Por otro lado, existe una gran vinculación de los grupos de investigación con otros grupos y/o instituciones científicas y tecnológicas a nivel nacional e internacional. Las principales instituciones vinculadas fueron las universidades públicas y las universidades extranjeras para la realización de proyectos conjuntos de I+D y, en menor medida, para la capacitación de recursos humanos, en la elaboración de publicaciones y en la realización de pruebas y ensayos También son significativas las vinculaciones con el sector productivo ya que 20 grupos de investigación alcanzaron vincularse con empresas nacionales y extranjeras para la cooperación en proyectos de I+D. En muchos de estos casos, las vinculaciones se enmarcaron en proyectos de investigación financiados por la ANPCyT-MINCyT. Si se considera a aquellos grupos que intentaron vincularse con empresas pero sin lograrlo, se remarca aún más la importancia de la vinculación con el sector productivo ya que uno de cada dos grupos encuestados ha buscado vincularse, al menos. También se les consultó a los grupos, como otro tipo de transferencia científica tecnológica, sobre la creación de spin-off a partir de los resultados de sus actividades de investigación y desarrollo o el interés que tienen al respecto. Si bien sólo 3 informaron haber conformado un spin-off, otros 24 grupos (30%) indicaron tener interés en crear uno próximamente. No obstante, el 66% de los grupos (53) declaró no tener interés en conformar un spin-off. Los motivos más mencionados por esta falta de interés fueron la ausencia de una vocación emprendedora e incertidumbre sobre la aplicabilidad industrial o comercial de los resultados de las investigaciones para generar un spin-off. 43 2.5.2 Diagnóstico de las empresas El diagnóstico de las nanotecnologías en las empresas del país implicó el desarrollo de diversas acciones durante el proyecto. Dada la complejidad que representa abordar el carácter transversal de estas tecnologías, el estudio debía poder contemplar múltiples sectores productivos e identificar actividades nanotecnológicas de las empresas que, en la mayoría de los casos,son incipientes y secundarias a las actividades principales. Para lo cual, un primer esfuerzo se centró en identificar a las empresas potenciales de estar llevando a cabo alguna actividad relacionada a las nanotecnologías ya sea en las etapas de producción de bienes o servicios o en áreas de investigación y desarrollo. Luego, este conjunto de empresas potenciales se analizaron en función del posicionamiento en la cadena de valor del desarrollo de la nanotecnología en el país. Finalmente, mediante una encuesta a un grupo reducido de empresas se recabó distinta información que permitió realizar una primera aproximación a la situación de las nanotecnología en las mismas. 2.5.2.1 Empresas vinculadas a nanotecnologías y cadena de valor A partir de distintas fuentes de información como ser estudios previos, encuestas, bases de datos del Ministerio y otras fuentes secundarias, se conformó un padrón inicial con empresas en las que ya se conocía el desarrollo de una actividad nanotecnológica y, también, con empresas que podrían estar realizando potencialmente alguna actividad15. Para el estudio de la cadena de valor para la nanotecnología se partió de la definición propuesta por la consultora Lux Research en la publicación “Nanomaterials State of the Market. Stealth Success, Broad Impact” (2008). En la misma se consideran los 15 Las distintas fuentes consultadas fueron: páginas web de las empresas; la nueva edición (II) de la publicación de la FAN “Quién es quién en nanotecnología en la Argentina” (2012); el “Boletín Estadístico Tecnológico –BET - Nanotecnología”– MINCyT (2009); la ANPCyT – FONARSEC; el documento de trabajo “Empresas y Grupos de I+D de nanotecnología en Argentina” – MINCyT (2012); y la información disponible obtenida durante el trabajo de campo realizado. 44 eslabones de las cadenas a partir de cuatros componentes principales (ver Figura Nº 5): 1. Nanoinsumos - Nanomateriales: son estructuras de la materia desarrolladas artificialmente con dimensiones inferiores a los 100 nanómetros (nanoescala), que exhiben propiedades dependientes del tamaño y que han sido mínimamente procesadas, tales como: nanopartículas, dendrímeros, grafenos, fulerenos, puntos cuánticos, materiales nanoporosos, entre otros. 2. Nanodispositivos – nanosistemas (o nanointermediarios): comprenden productos intermedios que no caen en la categoría de nanomateriales ni de nanoproductos, que incorporan nanomateriales o que han sido construidos con características nanométricas, tales como: revestimientos; tejidos; memorias y chips lógicos (electrónica); nanomembranas; componentes ópticos; materiales ortopédicos; pellets de plástico con un porcentaje muy alto de nanopartículas, entre otros. 3. Nanoproductos o productos nanoenriquecidos: corresponde a productos del final de la cadena de valor que incorporan nanomateriales o nanointemediarios. Es decir, son productos terminados con nanotecnologías incorporadas, tales como equipos electrónicos, alimentos procesados, autos, vestimenta, aviones, computadoras, productos farmacéuticos, entre otros. 4. Nanoherramientas: implican los equipos, instrumentos y software usados para visualizar, manipular y modelar la materia a nanoescala, como equipamiento de litografía, nanomanipuladores, microscopios de fuerza atómica, etc. Figura 5 - Cadena de valor genérica de la nanotecnología 45 Fuente: Lux Research 2008. Mediante esta definición de cadena de valor, los expertos y asesores del proyecto analizaron la información de las empresas identificadas a fin de ubicarlas en los eslabones correspondientes1617. De un total de 83 empresas identificadas en el padrón (incluyendo las potenciales), más de la mitad se ubica en el eslabón de los nanoproductos (64%), es decir en el eslabón final de la cadena; mientras que las empresas productoras de nanoinsumos solo representan un 8%. El eslabón de nanointermedios alcanzan el 17% de las empresas y el 11% corresponde a las empresas que asisten a la cadena suministrando equipamiento y herramientas (ver figura 6). Figura 6 - Distribución de las empresas según eslabón (en %) 16 Cabe señalar que dicha tarea no resultó sencilla la clasificación de algunas empresas en la cadena de valor mencionada. Es decir, en el análisis se puede presentar el interrogante de si un producto puede entenderse como un insumo, un intermediario o como producto final, según el punto de vista con que se lo analice. No obstante esta eventual discrepancia de criterios, la identificación se ha realizado considerando el objetivo final de la empresa. 17 La información sobre las empresas resultó menos accesible que la de los grupos de investigación y por ende, fue difícil precisar cuántas están realizando acciones importantes en materia de nanotecnología y en cuántos casos es solamente una actividad marginal para la empresas. Nanoherramientas 46 Fuente: Dirección Nacional de Información Científica - MINCYT En el siguiente gráfico se ubican en la cadena de valor las empresas identificadas que están realizando actividades en el campo de las nanotecnologías, o bien, que tienen potencial para realizar alguna actividad en el corto plazo, de acuerdo a lo que surgió del análisis de distintas fuentes de datos secundarias. Nanointermediarios 17% Nanoherramientas 11% Nanoinsumos 8% Nanoinsumos 64% 47 Figura 7 - Distribución de empresas de acuerdo a su actividad principal y según la cadena de valor genérica de la nanotecnología. Fuente: Dirección Nacional de Información Científica – MINCYT. Se observa una gran heterogeneidad de las empresas que están vinculadas a nanotecnologías en relación a los sectores de actividad, entre los que se destacan las empresas asociadas a medicina, industrias químicas, veterinaria, agroindustria y sector manufacturero, entre otros. También se identifican empresas multinacionales y nacionales; surgidas de emprendimientos propios, por separación o reconversión de otra empresa, o subsidiarias de empresas extranjeras. Este análisis de cadena de valor permite tener una primera aproximación a la situación de la nanotecnología en el sector productivo en el que se observa cierta debilidad, en relación a la cantidad de empresas, en los primeros eslabones dedicados a la producción de nanoinsumos y de nanointermedios; y con una alta concentración en el eslabón de los nanoproductos, lo que no obstante, muestra la dependencia que tiene este campo tecnológico en relación a las aplicaciones tecnológicas para su desarrollo. 48 Incluso, considerando los 24 grupos de investigación que tienen previsto una posible conformación de un spin off, los proyectos de estos últimos al ser analizado dentro de la cadena de valor tiene una distribución similar a las empresas. Es decir, la mayoría de los potenciales emprendimientos se ubicarían en el eslabón de los nanoproductos (55%), y en menor medida en los eslabones de nanointermediarios (25%), de nanoherramientas (15%) y, la minoría, en nanoinsumos (5%). 2.5.2.2 Las nanotecnologías dentro de las empresas Mediante la encuesta realizada a 25 empresas del sector, el estudio avanzó sobre algunas características generales del desarrollo de las nanotecnologías dentro de las mismas. A continuación se presenta un resumen de los aspectos más relevantes18: - Actividades en NyN: se constató que ya hay empresas que produjeron algún producto final con integración nanotecnológica; otras empresas prestaron servicios relacionados con las nanotecnologías; y, en algunos casos, empresas que utilizaron insumos nanotecnológicos e instrumentos o equipos especiales para nanotecnología. - Mercados internacionales:
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