Проект Европейска мрежа върху химия на материали за чисти технологии
Акроним TwinTeam
Продължителност 24 месеца (септември 2020 – август 2022) 
Project Coordinator Проф. Радостина СТОЯНОВА
Финансираща организация Национална българска програма „Европейска изследователска мрежа”

РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТА

Проекта TwinTeam има за цел да изгради партньорска изследователска мрежа върху нова значима тема в областта на химическите науки: химия на материалите за чисти технологии.  С прилагане на комплексен подход на изучаване на явления на повърхността/интерфейса на твърди тела и определяне на експлоатационните характеристики на материалите се цели придобиване на нови познания за свойствата им на нано-ниво. Изследователската мрежа има потенциал да въведе ключови технологии за справяне със съвременните предизвикателства за: екологично и безопасно съхранение на енергия, каталитични/адсорбционни процеси за неутрализация на замърсители и конверсия на CO2, стъкла и биокерамики за по-добър живот/здраве.

Основна цел на проекта е повишаване на научноизследователския и технологичен потенциал на учените в ИОНХ и привличане на нови млади учени в областта на химия на материалите за чисти технологии чрез изграждане на научна мрежа с три водещи научни организации: Имперски колеж в Лондон (Великобритания), Институт за приложни материали – системи за съхранение на енергия към Технологичния институт в Карлсруе (Германия) и Институт по материалознание при Университета на Севиля (Испания).

Очакваните резултати от TwinTeam  са: i) формиране на многостранни екипи от партньорите, които ще бъдат превърнати в център за върхови постижения извън проекта;  ii) повишаване на видимостта на партньорите и iii) укрепване на връзките между научната общност, индустрията и обществото на национално и международно ниво.

Партньорски организации

Институтпо обща и неорганична химия, Българска академия на науките (ИОНХ)

Изследователи от Департамента по материали от Имперския колеж в Лондон

Технологичен институт Карлсруе (KIT) Институт за приложни материали – Системи за съхранение на енергия

Университет в Севиля, Институт по материалознание в Севиля (ICMS)

КООРДИНАТОР

България

СЪТРУДНИЦИ

Великобритания

ПАРТНЬОР

Германия

ПАРТНЬОР

Испания

УПРАВИТЕЛНИЯ СЪВЕТ

Изпълнителният съвет ще бъде органът, отговарящ за ежедневното научно, административно и финансово управление на проекта

WP1  Организация и координация между партньорите

Ръководител
проф. Антон Найденов
Съръководител
Проф. Х. ЕХРЕНБЕРГ (IAM-ESS)
Секретар
Д-р Р. ВЕЛИНОВА

WP2 Организация на обучителните дейности

Ръководител
Проф. Д. КОВАЧЕВА
Съръководител
Д-р П. ПЕТРОВ
Секретар
Д-р А. БЪЧВАРОВА-НЕДЕЛЧЕВА

WP3 Насърчаване на изследователи в ранните стадии на тяхната кариера

Ръководител
Д-р А. ДЕЧЕВА
Съръководител
Д-р А. АГУАДЕРО)
Секретар
Д-р П. ВАСИЛЕВА-НОВАЧКА

WP4 Разпространение, комуникации и информационни дейности

Ръководител
Д-р И. ГЕОРГИЕВА
Съръководител
Д-р A. DÍAZ-CUENCA (ICMS)
Секретар
Д-р К. ЧАКАРОВА

WP5 Управление на проекта

Ръководител
Проф. Р. СТОЯНОВА
Съръководител Секретар
Д-р Е. ИВАНОВА

Консултативният съвет

Консултативният съвет се състои от представители, идващи от ключовите институции за проекта. За да се гарантира висока научна репутация на проекта, видни европейски учени, външни за TwinTeam, са поканени да бъдат членове на съвета. Ролята на му ще бъде да консултира и да оцени изпълнението на проекта. Съвета ще заседава ежегодно.

Планът за работа е организиран в пет работни групи, всяка от които се фокусира върху изпълнението на конкретна задача, следвайки логическите връзки между различните действия за координация и подкрепа: побратимяване, обучение, конкурентоспособност, видимост, управление.

ОПИСАНИЕ НА ПРОЕКТ

WP1 ОРГАНИЗАЦИЯ И КООРДИНАЦИЯ МЕЖДУ ПАРТНЬОРИТЕ

  • Цели

  • да осигури ефективно, интензивно, ползотворно и устойчиво сътрудничество между ИОНХ и партньорските организации;
  • да стимулира и улесни обмена на идеи между ИОНХ и партньорските организации;
  • да се научат добри практики от работата на партньорските центрове.
  • Описание на работата
  • Задача 1.1. Формиране на многостранни  изследователски екипи за върхови постижения по теми от проекти A, B и C. Комуникация вътре и между екипите чрез съвместна софтуерна платформа
  • Задача 1.2. Планиране и организиране на тематични реципрочни посещения на експерти в партьорските организации.
  • Задача 1.3. Организиране на посещения на експерти на ИОНХ в центрове за върхови постижения в партьорските организации.
  • Задача 1.4. Организиране на дискусии и виртуални срещи с гост-експерти по изследвания.
  • Задача 1.5. Подготовка на програми за обмен на учени между партньорските организации.
  • Задача 1.6. Организиране на краткосрочен обмен между в партьорските организации.
  • Задача 1.7. Подготовка на нови съвместни изследователски проекти.
  • Задача 1.8. Изработване на средносрочни и окончателни доклади на WP1

Планът за работа е организиран в пет работни групи, всяка от които се фокусира върху изпълнението на конкретна задача, следвайки логическите връзки между различните действия за координация и подкрепа: побратимяване, обучение, конкурентоспособност, видимост, управление.

WP2 ОРГАНИЗАЦИЯ НА ОБУЧИТЕЛНИТЕ ДЕЙНОСТИ

Цели

  •  за повишаване на научния и иновационен капацитет на ИОНХ и побратимени партньори;
  • да повиши изследователския профил на ИОНХ и партньорските организации в трите приоритетни теми;
  • за повишаване на квалификацията, конкурентоспособността и социалния статус на младите учени.
Описание на работата
  • Задача 2.1. Лекции, проведени от партньорите на тема:
    • Задача 2.1.1. Съвременни in situ / operando методи за анализ на катализатори и сорбенти. Получаване на тънки филми и тяхното охарактеризиране. Моделиране на каталитични повърхности. Преподаватели от ICMS и Imperial.
    • Задача 2.1.2. Нови начини за синтез за дизайн  на екосъвместими електродни материали. Стареене и умора на електродните материали. Анализ на повърхността и интерфейса. Пост-литиево-йонни батерии. Въглерод-базирани енергийни материали. Композитни материали за съхранение на енергия. Преподаватели от IAM-ESSImperial и ICMS.
    • Задача 2.1.3 Нови методи за получаване на порести биоматериали. Формиране  на ултратънки повърхностни оксиди върху неблагородни метали. Раман-спектроскопични изследвания на стъкла и керамики. Изчислителни методи и тяхното приложение за материали и нанотехнологии.
  • Задача 2.2. Лекции, проведени от експерти на ИОНХ на тема:
    •  Задача 2.2.1. Постиженията на ИОНХ по отношение на материали и тънки филми за опазване на околната среда: (i) прилагане на изотопи в in-situ FTIR изследванията; (ii)  определяне на киселинността на слабо киселинните хидроксили с FTIR спектроскопия; (iii) намаляване на разликата между каталитични и спектроскопски изследвания.
    • Задача 2.2.2. Постиженията на ИОНХ по отношение на материали за съхранение на чиста енергия: (i) интеркалация на литий в сравнение на  интеркалация на поливалентни йони – хибридни метални йонни системи за съхранение на енергия; (ii) електродни материали за пост-литиево-йонни батерии: характеризиране чрез EPR и NMR; (iii) полианионни съединения като електродни материали за хибридни метални йонни батерии.
    • Задача 2.2.3 Постиженията на ИОНХ в областта на керамиката / биокерамиката и стъклата за по-добър живот; (i) нетрадиционни стъкла като оптична среда; (ii) кинетика и термодинамично моделиране на биомиметични системи за синтез на калциеви фосфати биоматериал; (iii) квантово химично моделиране на системи с желани оптоелектронни свойства
  • Задача 2.3. Практическо обучение на място на учени от ИОНХ в ICL, IAM-ESS и ICMS. Изборът на посетители ще се основава на мотивационните им писма.
  • Задача 2.4. Виртуално обучение на специалистите на ИОНХ по усъвършенствани методи и подходи за характеризиране и производство на материали – постоянно.
  • Задача 2.5. Провеждане на стажове на членове на побратимени организации в лаборатории на ИОНХ.
  • Задача 2.6. Организиране на летни училища по:
    • Задача 2.6.1 Methods, 5 дни, планирани за първата година от проекта, Imperial;
    • Задача 2.6.2 OperaCat, 5 дни, планирани за втората година от проекта, ICMS;
    • Задача 2.6.3 NanoSciece@Surfaces, 5 дни, предвидени за третата година от проекта, Imperial;
  • Задача 2.7. Организиране на  следдипломни семинари за:
    • Задача 2.7.1 Teams and Communication: 2 дни, планирани за първата година от проекта, Imperial
    • Задача 2.7.2 Impact and Influence:  2 дни, планирани за втората година от проекта, Imperial.
  • Задача 2.8. Избор на външни участници за летните училища и курсове (автобиография и мотивационно писмо).
  • Задача 2.9. Изработване на междинни и окончателни доклади на WP2.

WP3 НАСЪРЧАВАНЕ НА ИЗСЛЕДОВАТЕЛИ В РАННИТЕ ЕТАПИ НА ТЯХНАТА КАРИЕРА

Цели:

  • да поднови научния състав на IGIC;
  • да подготви ново поколение учени за реализация в новопостроени центрове за компетентност и високи постижения в България.
Описание на работата:
  • Задача 3.1. Процедура за назначаване на нови изследователи: интервю, подбор и назначение.
  • Задача 3.2. Избор на ръководители / наставници на новите изследователи.
  • Задача 3.3. Подготовка, актуализиране и изпълнение на индивидуални програми за всеки млад изследовател.
  • Задача 3.4. Организиране на периодични срещи за новостите в наука.
  • Задача 3.5. Проучване на съществуващите мрежи за студенти в ImperialIAM-EES и ICMS 
  • Задача 3.6. Провеждане на извънкласни часове със студенти и ученици.
  • Задача 3.7. Провеждане на студентски стаж.
  • Задача 3.8. Подготовка и провеждане на анкета „Защо химия на материалите“, „Накъде след придобиване на научна степен“, „Предприемачи в науката“.
  • Задача 3.9. Организиране на срещи с реализирани в кариера млади учени.
  • Задача 3.10. Изготвяне на междинни и окончателни доклади на WP3.

WP4: РАЗПРОСТРАНЕНИЕ, КОМУНИКАЦИИ И АКТИВНИ ДЕЙНОСТИ

Цели:
  • да осигури видимост на проекта за широка научна, бизнес и социална аудитория;
  • да повиши информираността на европейската общественост за ролята на науката за материалите за решаването на глобалните предизвикателства;
  • за разпространение  постижения на проекта към Национални центрове за върхови постижения и Регионални изследователски центрове в синхрон със стратегията за интелигентна специализация на България.
Описание на работата:
  • Задача 4.1. Актуализиране на План за разпространение и експлоатация на резултатите;
  • Задача 4.2. Подготовка на съвместни публикации в рецензирани списания по материалознание от първия квартил (Q1), включително ‘gold’ режим на отворен достъп;
  • Задача 4.3. Участие в конференции и научни срещи както на национално, така и на международно ниво;
  • Задача 4.4. Организиране на семинари:
    • Задача 4.4.1. Operando Workshop3 дни, предвидени за първата година от проекта, IAM-ESS
    • Задача 4.4.2 SizeMat3 дни, предвидени за втората година от проекта, ИОНХ.
  • Задача 4.5. PR дейности за масова и медийна комуникация;
  • Задача 4.6. Организиране на дни на отворени врати наИОНХ- всяка година;
  • Задача 4.7. Информационни дейности: организация изложба“Поглед върху функционирането на материалите“;
  • Задача 4.8.  Информационни дейности: организиране на брифинги с политиците и дискусионни семинари и срещи с и представители на национални центрове за върхови постижения, регионални изследователски центрове и бизнес клъстери за трансфер на добрите практики, придобити по проекта;
  • Задача 4.9. Презентации в Европейската нощ на изследователите, организирани в България и Испания в края на септември всяка година.
  • Задача 4.10. Изработване на междинни и окончателни доклади на WP4.

WP5: УПРАВЛЕНИЕ НА ПРОЕКТА

Цели:
  • да организира и контролира цялата административна и финансова дейност по проекта, както и изпълнението му във времето и задачите;
  • да осъществява редовни контакти с представители на ЕК;
  • да осигури устойчиво сътрудничество между партньорите извън проекта.
Описание на работата:
  • Задача 5.1. Организиране на началните, междинните и заключителните срещи на научния комитет, изпълнителния съвет и консултативния съвет, както и заключителна конференция за всички участници в проекта.
  • Задача 5.2. Разработване и приемане на Споразумение за консорциум за задачи и разпределение на средства и защита на интелектуалната собственост.
  • Задача 5.3. Поддържане на контакти с ръководителите на работни групи, Тематични лидери и Консорциума като цяло, както и с представители на ЕК. Организиране на редовни срещи, виртуални дискусии и поддържане на имейл контакти с Научен комитет и Изпълнителен съвет. Избор на софтуерна платформа за онлайн сътрудничество между работни групи;
  • Задача 5.4. Организация и разработване на логото на TwinTeam.
  • Задача 5.5. Изработване и поддръжка на уебсайт на проект със свързани връзки към програми на Европейската комисия (H2020 и др.) И партньорски организации;
  • Задача 5.6. Разработване и поддържане на акаунт на проекта TwinTeam в социалните мрежи (като Facebook, Twitter, LinkedIn) за визуализация на дейностите по проекта;
  • Задача 5.7. Административно и финансово управление от началото до края на проекта. Организация на одиторската процедура;
  • Задача 5.8. Изготвяне на обобщена оценка на изпълнението на WP5 и на всички дейности по проекта.
    Средносрочни и окончателни доклади за дейността и финансови отчети.
  • Задача 5.9. Окончателна оценка от Консултативния съвет на постигнатите цели на проекта.

ДЕЙНОСТИ

НАЗНАЧЕНИЕ НА МЛАДИ ИЗСЛЕДОВАТЕЛИ

По работен пакет WP3 е публикувана обява за участие в обявения от ИОНХ конкурс за заемане на длъжността „Млад изследовател“ по проект Д01-272/02.10.2020 г., „Европейска мрежа върху материали за чисти технологии“, финансиран от МОН по Национална програма „Европейски научни мрежи“.

Явиха се петима кандидати, подали документи в рамките на обявения срок – до 16.11.2020 г. Събеседването с кандидатите се проведе на 19 ноември, 2020 г. при следния ред:

  1. Мирослава Димитрова Димитрова
  2. София Славова
  3. Ева Илиянова Миткова
  4. Любен Красимиров Бориславов
  5. Таня Цветанова Робертова

На базата на подадените документи и проведеното събеседване, комисията взе решение, че следните кандидати се класират успешно:

  1. Мирослава Димитрова Димитрова
  2. София Славова
  3. Ева Илиянова Миткова
  4. Любен Красимиров Бориславов

Ева  Миткова, Любен К Бориславов и Мирослава Димитрова са назначени в ИОНХ от 10.12.2020 г. с ментори съответно проф. Пламен Стефанов (тема А), проф. Радостина Стоянова (тема В) и проф. Рени Йорданова (тема С). София Славова ще бъде назначена на по-късен етап.


В периода от януари 2022 г. до септември 2022 г. в ИОНХ-БАН продължиха да се обучават двама млади учени по проект TwinTeam: Любен Бориславов и Йорданка Тупарова, а един от тях – Мария Пенева по собствено желание напусна проекта през юли, 2022 г. Поради изявен интерес на двама от тях Любен Бориславов и Йорданка Тупарова и желание да се развиват в научното поприще, от октомври те са назначени в ИОНХ на постоянен трудов договор.

В периода 7-10 септември 2022 в Сандански бе проведен международния семинар MetMat2022, в който взеха участие и младите учени. Те присъстваха на всички лекции и дискусии, както и представиха част от получените си до момента резултати.

Любен Бориславов

  • Borislavov, I. Kichev, R. Stoyanova and A. Tadjer, Machine learning assisted design of novel organic redox materials for metal-ion batteries’, (poster presentation)
  • Kichev, L. Borislavov, R. Stoyanova and A. Tadjer, DerGen – A New Al Tool Generating Databases for Machine Learning Algorithms, (poster presentation)

Йорданка Тупарова

  • Yordanka Тuparova, Diana Rabadjieva, Pavletta Shestakova, Yavor Mitrev, Effect of high-energy milling on the synthesis of calcium phosphate bioceramics, (poster presentation) По време на семинара това представяне бе удостоено с награда “Best poster presentation in Topic C”.

Третият млад учен Мария Пенева до изтичането на договора ѝ през месец юли, 2022 взе участие в две конференции проведени в София:

  • XIX научна постерна сесия за млади учени, докторанти и студенти, юни, 2022, ХТМУ-София, където тя получи грамота и награда в Секция 5: Материалознание, за постерно представяне на тема „Синтез, кристализация и свойства на стъкла в системата TiO2-TeO2-B2O3“.
  • Peneva, A. Bachvarova-Nedelcheva, R. Iordanova, N. Georgieva, V. Nemska, Ts. Foteva, A. Stoyanova, Optical, photocatalytic and antibacterial properties of of TeO2/TiO2/B2O3 nanopowders, Eleventh National Conference on Chemistry, 23-24 June 2022, Sofia, Bulgaria

В института през 2023 г бяха обучавани студентите Цветелина Герасимова и Зорница Банкова. Те изявиха желание да се обучават в ИОНХ в рамките на програмата „Студентски практики“ – ФАЗА 2, като по време на стажа им бяха популяризирани и многобройните дейности и мероприятия провеждани в изпълнението на задачи по проект TwinTeam. Обучението им бе осъществено в лабораториите: Интерметалиди и интеркалационни материали и Материали и процеси за опазване на околната среда.

ОБУЧЕНИЕ

Кратък курс за рафиниране по метода на Rietveld с програма FullProf проведен от Dr. Michael Knapp. По време на курса бяха усвоени начини за работата с прахови дифракционни данни получени чрез геометрия на трансмисия, а по време на упражненията бяха дефинирани различни проблеми и тяхното решение в текстови режим на програмиране. Участници: доц. д-р Петър Цветков, доц. д-р Деляна Манасиева, гл. ас. д-р Мария Калъпсъзова (март 2022 г.).

Кратък курс по Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) проведен от Dr. Fabian Jeschull. Учените се запознаха с основите на метода и начина за представяне на данните и им беше демонстрирано в упражнения изготвянето на програмен файл за циклиране на потенциостат/галваностат. Участници: доц. д-р Петър Цветков, доц. д-р Деляна Манасиева, гл. ас. д-р Мария Калъпсъзова (март 2022 г.).

  • Кратък курс на д-р Петър Петров върху методите на Химическо и Физическо отлагане (Chemical Deposition and Physical Deposition) на тънки филми и и Магнетронно разпрашаване (Magnetron Sputter Deposition). По време на обучението бяха представени принципите и различните модификации на метода Магнетронно разпрашаване (Magnetron Sputter Deposition), бяха обсъдени видовете магнетронно разпрашване, устройството на апаратурите за магнетроно разпрашване, както и параметрите, които влияят върху химичния състав, морфологията и структурата на получените слоеве. Участници: проф. д-р Ивелина Георгиева, доц. д-р Геновева Атанасова, гл. ас. д-р Александър Цанев, гл. ас. д-р Тина Диловска, гл. ас. д-р Соня Харизанова и гл. ас. д-р Цветан Захариев  (юни 2022 г.).

  •  Участници: проф. д-р Ивелина Георгиева и гл. ас. д-р Цветан Захариев – Моделиране на структури на метал-съдържащи материали за оптични приложения. Ментор проф. Петер Хайнс (Великобритания, м. юни, 2022 г.).

  • Участници: доц. д-р Любомир Александров и доц. д-р Маргарита Миланова – кратък курс на тема „Структурни изследвания на аморфни материали чрез Раманова спектроскопия. Ментор – проф. Камитсос (Гърция, м. юни, 2022 г.).

  •  Участници: проф. д-р Диана Рабаджиева, гл. ас. д-р Костадинка Сезанова и млад учен Йорданка Тупарова – кратък курс на тема: Синтез охарактеризиране на фосфатни биосъвместими композити. Ментор – проф. Диаз-Куенка (Испания)

  • Участници: гл. ас. д-р Ралица Велинова и д-р Нина Великова – кратък курс на тема-Улавяне и съхранение на CO2. Ментор – проф. Кабалеро (Испания)

  • В периода 7-10 септември 2022 г. в Сандански бе проведен международен обучителен семинар „Методи и материали за чисти технологии“ (MetMat2022) Бяха изнесени обучителни лекции  включени в програмата на семинара MetMat-2022:
    • Тема “Nanomaterials for hydrogen production and storage”. Лектор – проф. Тони Спасов (България). Дата на докладване 07.09.2022 г.
    • Тема “Methods for thin films deposition”. Лектор – проф. Петър Петров (Великобритания). Дата на докладване 08.09.2022 г.
    • Тема “Diffraction techniques for materials characterization; Application of synchrotron and neutron diffraction; in-situ diffraction”. Лектор – проф. Майкъл Кнап (Германия). Дата на докладване 08.09.2022 г.
    • Тема “Introduction to IR reflectance spectroscopy and its use in glass studies”. Лектор – проф. Ефстратос Камитсос (Гърция). Дата на докладване 08.09.2022 г.
    • Тема “Electrochemical Impedance Spectroscopy for Battery Researchers”. Лектор проф. Фабиан Йешул (Германия). Дата на докладване 08.09.2022 г.
    • Тема “Efficient computation of optical properties of large-scale heterogeneous systems”. Лектор проф. Джоузеф Прентис (Великобритания). Дата на докладване 09.09.2022 г.
    • Тема “Operando and in-situ spectroscopic techniques for the characterization of materials: XAS and NAPXPS”. Лектор проф. Алфонсо Кабалеро (Испания). Дата на докладване 09.09.2022 г.
    • Тема “Machine learning for materials discovery – from property prediction over simulation to experiment”. Лектор проф. Паскал Фридрих (Германия). Дата на докладване 10.09.2022 г.