Entre 2006 y 2007, el Gobierno regional de la Comunidad de Madrid arrancó la Iniciativa IMDEA. Siete Institutos Madrileños de Estudios Avanzados centrados en sendas áras estratégicas: agua, alimentación, energía, materiales, nanociencia, networks y software.
Su misión desde entonces, como fundaciones independientes, es "realizar y fomentar actividades de excelencia en investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) en la región de Madrid en colaboración con el sector productivo".
Para ello, desarrollan ciencia y tecnología, trasladan los resultados de sus investigaciones a la sociedad, manteniendo relación con el tejido empresarial; además de participar en actividades de divulgación para concienciar de la importancia de sus desarrollos.
Con motivo de los 15 años desde que se puso en marcha esta iniciativa, en D+I hemos querido conocer los logros de estos siete institutos de la mano de sus directores.
Cada uno de ellos explica lo conseguido en este tiempo, los retos y proyectos en los que trabajan sus investigadores y a través de qué modelos de transferencia tecnológica aplican sus resultados.
Eloy García Calvo, director de IMDEA Agua.
Eloy García Calvo, director de IMDEA Agua
Hace 2.600 años, Tales de Mileto ya definía al agua como “el principio y esencia, el arje, de todas las cosas”. Si nos trasladamos en el tiempo hasta mediados del siglo pasado, el presidente J. Kennedy pronunció aquella frase: “Quien pueda resolver los problemas del agua en el mundo será merecedor de dos premios Nobel: uno de la paz y otro de la ciencia”.
Contribuir a que los seres humanos dispongan de agua en cantidad y calidad suficiente debe ser el objetivo de cualquier instituto de investigación como IMDEA Agua. Para ello, entre las líneas de trabajo desarrolladas en nuestro centro está el aprovechamiento de las propiedades eléctricas de microrganismos para tratar agua residual, prácticamente sin consumo energético.
Nuestra tecnología ha demostrado su utilidad tratando 25 m3 al día de aguas urbanas desde hace cinco años y con aguas industriales de muy difícil tratamiento. Su comercialización la realiza una empresa de base tecnología, Metfilter S.L. Sobre la misma base científica, ya se utiliza la energía contenida en los enlaces de contaminantes del agua residual para desalar agua, una tecnología que aún se está desarrollando con unas interesantes perspectivas.
Entre nuestras actuales líneas de investigación, también utilizamos soluciones basadas en la naturaleza para degradar y eliminar los contaminantes; estudiamos la eliminación y el impacto en el medio natural de contaminantes químicos como los emergentes y los, tan de moda, micro y nanoplásticos; así como analizamos, en las estaciones depuradoras de aguas residuales, microorganismos patógenos que pueden adquirir genes resistentes a antibióticos y generar problemas de salud pública
En un marco de economía circular, estamos inmersos en un proyecto relacionado con las membranas de desalación, de las que actualmente en el mundo se desechan más de 15.000 Tm al año. Nuestro objetivo es darles una segunda oportunidad como membranas de ultra y nanofiltración para otros tipos de tratamientos.
Además, trabajamos en temas de economía, gobernanza y gestión de agua, muchas veces colaborando con la Dirección General de Medioambiente de la Unión Europea, el Parlamento Europeo y el Banco Mundial.
Ana Ramírez de Molina, directora de IMDEA Alimentación
Ana Ramírez de Molina, directora de IMDEA Alimentación
IMDEA Alimentación inició su proyecto en un momento de transformación científica tras el descubrimiento del genoma humano, que supuso una revolución al iniciar la era de la Medicina Personalizada. Posibilidades semejantes se abrían en alimentación con la utilización de una nutrición dirigida como herramienta de salud.
Así, el proyecto científico del Instituto se fue estableciendo sobre esta nueva nutrición o nutrición molecular, disciplina que emergía por entonces al poder estudiar en detalle nuestra susceptibilidad individual a responder a los distintos componentes de los alimentos, así como el efecto de los mismos a nivel molecular en procesos biológicos determinantes del estado de salud o enfermedad.
La base principal de esta nueva nutrición del siglo XXI es la individualidad de la respuesta a los nutrientes. Por eso, se llama Nutrición Personalizada, con recomendaciones y productos dirigidos, altamente efectivos, con grandes posibilidades preventivas y terapéuticas en las enfermedades crónicas más prevalentes en nuestra sociedad como la obesidad, la enfermedad cardiovascular o el cáncer, entre otras.
Esta Nutrición de Precisión tiene objetivos ambiciosos, pero totalmente realistas como la ciencia ya ha demostrado, y en estos años IMDEA Alimentación se ha convertido en un centro pionero, con programas de investigación dirigidos al envejecimiento, la salud cardiometabólica, la obesidad y el cáncer.
En este sentido, se ha desarrollado una plataforma innovadora única en ensayos clínicos en nutrición molecular y salud (plataforma GENYAL), a través de la cual IMDEA Alimentación acerca la Nutrición de Precisión a la población con distintos ensayos clínicos en los que participan ya más de 2.000 voluntarios, y en los que se han analizado productos innovadores de más de 20 empresas.
También somos referentes en nutrición dirigida, trabajando en distintos proyectos de innovación y comunicación en el marco del programa EIT Food del Instituto Europeo de Innovación y Tecnología, con más de 70 socios europeos estratégicos, entre los que se encuentran universidades, centros de investigación y empresas, con el objetivo de conducir a la sociedad europea hacia una nueva nutrición saludable y sostenible.
Cerca de 2.000 publicaciones de impacto, una patente concedida en Europa y EE. UU., y media docena más de patentes en proceso (dos de ellas licenciadas y en explotación comercial), así como la creación de dos empresas de base científica reconocidas como PYMES innovadoras con distintos productos en el mercado, definen los logros científicos de IMDEA Alimentación.
David Serrano, director de IMDEA Energía.
David Serrano, director de IMDEA Energía
La misión principal de IMDEA Energía es contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías energéticas, eficientes y limpias, facilitando la transición hacia un sistema energético con baja huella de carbono, basado fundamentalmente en recursos autóctonos y renovables.
En el año 2020, IMDEA Energía fue galardonado con la prestigiosa acreditación ‘Maria de Maeztu’, otorgada por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España a unidades de investigación de excelencia con un destacado posicionamiento internacional. Este importante reconocimiento es el resultado de una serie de logros relevantes alcanzados durante los últimos 15 años.
Durante este periodo han estado activos un total de 302 proyectos de investigación, e investigadores y técnicos del centro han sido galardonados con 139 ayudas de personal, lo que nos ha permitido alcanzar niveles de autofinanciación superiores al 50%. Hasta el momento se han desarrollado 52 proyectos internacionales, siendo especialmente reseñable la coordinación por IMDEA Energía de ocho proyectos colaborativos, así como la consecución de seis prestigiosas ayudas del Consejo Europeo de Investigación (ERC).
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Una de las principales características del trabajo de IMDEA Energía ha sido la intensa actividad de transferencia de tecnología mediante la participación de empresas, así como a través del establecimiento de unos 134 contratos de investigación con el sector privado y la presentación de un total de 20 patentes. Otro aspecto destacar es la labor de formación de jóvenes investigadores, con más de 400 estudiantes que han realizado sus prácticas o trabajo final de grado/máster en IMDEA Energía y en las 47 tesis doctorales desarrolladas en nuestras instalaciones.
En cuanto a resultados científicos reseñables, se encuentran los más de 1.000 trabajos científicos publicados en revistas de alto impacto y unas 1.140 comunicaciones presentadas en congresos científicos. Estas contribuciones se han centrado en temas de gran relevancia actual, como la energía solar de concentración, la producción de combustibles sostenibles, el hidrógeno como vector energético, los dispositivos de almacenamiento de energía, la gestión inteligente de las redes eléctricas, el desarrollo de sistemas y procesos energéticos de elevada eficiencia, la valorización de las emisiones de CO2 y el análisis y la evaluación de la sostenibilidad de las tecnologías energéticas, atendiendo a sus impactos sociales, medioambiental y su viabilidad tecno económica.
Entre los diferentes premios y distinciones recibidos, ha de destacarse el premio Energy Globe otorgado en 2021 al proyecto 'Sun-to-Liquid', en el que IMDEA Energía tuvo un papel relevante.
José Manuel Torralba, director de IMDEA Materiales.
José Manuel Torralba, director de IMDEA Materiales
El Instituto IMDEA Materiales se ha convertido en estos 15 años en un punto de referencia en el mundo de la transferencia de conocimiento y tecnología, no sólo en España o Europa, sino en la escena mundial. Nuestra reputación queda avalada siendo uno de los tres Institutos IMDEA que han sido reconocidos como Centro de Excelencia Severo Ochoa o Unidad de Excelencia ‘María de Maeztu’, otorgada por la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia e Innovación. Y nuestra dedicación a la transferencia de conocimiento y tecnología, que consideramos uno de los principios fundacionales del Instituto, es cada vez mayor.
Seguimos reforzando vínculos y colaboraciones con nuestros socios industriales estratégicos y el año pasado pusimos en marcha nuestro Consejo Asesor Industrial, que no hará sino reforzar este pilar. Por último, lanzamos nuestra primera spin off, Floatech, promovida por nuestros investigadores Juan José Vilatela y Richard Schäufele. Otro hito importante en nuestro crecimiento.
Sólo el año pasado, participamos en el inicio de doce nuevos proyectos de investigación, ocho de ellos a través de subvenciones competitivas, incluyendo dos del Programa Marco de la Unión Europea. Por otra parte, nueve nuevos investigadores se incorporaron al Instituto a través de becas competitivas, todo ello por un importe de cuatro millones de euros ejecutados en 2021.
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Estos nuevos ingresos por proyectos y becas son el resultado de que IMDEA Materiales gestione actualmente 61 proyectos de I+D y 37 becas. Este éxito en la captación de fondos externos hace que el porcentaje de nuestro presupuesto destinado a la financiación básica que complementa la aportación del Gobierno regional se acerque al 40%, lo que supone un esfuerzo importante en el entorno español.
Nuestros investigadores han seguido produciendo artículos de calidad, al tiempo que nuestra nueva línea de investigación 'Materiales para la atención sanitaria` está cobrando fuerza. Todo ello refleja nuestro compromiso con otro de los pilares fundacionales de nuestra misión, el desarrollo de ciencia de excelencia.
El tercer área en el que seguimos esforzándonos por reforzar es la atracción del mejor talento científico de todo el mundo a Madrid. En la actualidad, el Instituto cuenta con su mayor ratio histórico de doctores procedentes de universidades extranjeras (75%). Seguimos creyendo que el talento es nuestro principal valor y que la atracción del mejor talento nos permite conseguir hacer ciencia de excelencia y transferencia tecnológica.
Rodolfo Miranda, director de IMDEA Nanociencia.
Rodolfo Miranda, director de IMDEA Nanociencia
Los principales fines de IMDEA Nanociencia son la investigación científica de frontera en la nanoescala, la atracción de talento internacional de excelencia a la Comunidad de Madrid, así como la cooperación con otros centros de investigación y el establecimiento de alianzas con la industria en el desarrollo de nueva tecnologías y aplicaciones orientadas a la resolución de los grandes retos sociales.
En contra de los modelos clásicos y lineales de transferencia de tecnología o de conocimiento, IMDEA Nanociencia ha apostado por un modelo cíclico mucho más efectivo, puesto que se retroalimenta: conoce las necesidades estratégicas de las empresas a medio y largo plazo para involucrarlas en los proyectos de investigación desde el principio, estableciendo así alianzas estratégicas. De esta forma, IMDEA Nanociencia contribuye a la creación de valor económico y social a partir del conocimiento y las capacidades científicas en colaboración con el sector privado.
Esta estrategia diferenciada ha permitido a IMDEA Nanociencia firmar en los últimos tres años contratos de investigación con el sector privado por más de 4 millones de euros.
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Entre los proyectos concretos en los que estamos trabajando figuran nuevos materiales plásticos de gran dureza, resistencia y ligereza conjugando polímeros con nanotubos de carbono para su aplicación, por ejemplo, en energía eólica; e imanes permanentes nanoestructurados libres de tierras raras, para desarrollar motores eléctricos no dependientes de materiales críticos cuya extracción y gestión es contaminante y muy complicada.
Así como sensores colorimétricos ultrarrápidos de material genético para detección de virus (como SARS-COV2) y otros patógenos, sin necesidad de PCR cuantitativa; electrodos de actividad neuronal ultrasensibles y de alta resolución basados en la detección de campos magnéticos para su aplicación en neurociencias; y nanoparticulas magnéticas que se infiltran en las células cancerosas para el tratamiento de tumores localizados mediante hipertermia.
IMDEA Nanociencia, cuyas instalaciones abrieron en 2012, ha duplicado su tamaño en los últimos años, obteniendo más de 50 millones de euros de financiación competitiva para desarrollar proyectos de interés estratégico para otras instituciones y empresas.
Albert Banchs, director de IMDEA Networks.
Albert Banchs, director de IMDEA Networks
El instituto IMDEA Networks se centra en un área de gran relevancia tanto para la economía como la sociedad: las redes de comunicaciones. La red internet no es solo el sistema más complejo creado por el hombre, sino que además, junto con las redes móviles, redes sociales, etc., ha transformado y sigue transformado drásticamente nuestro modo de trabajar, de relacionarnos, de viajar y, en definitiva, de vivir.
Uno de los principales objetivos del instituto es mejorar la competitividad internacional de las empresas madrileñas en el sector de las telecomunicaciones. Para ello, el instituto realiza: a) I+D+i puntera en telecomunicaciones; b) atracción, formación y retención de talento internacional; c) coinvestigación, desarrollo y transferencia de tecnología con empresas madrileñas.
IMDEA Networks combina una investigación de excelencia de la más alta calidad con la transferencia de los resultados de dicha investigación. Las investigaciones del instituto han contribuido a que Madrid sea hoy en día un polo europeo en el desarrollo de la tecnología 5G, tal y como demuestra el hecho de que España es el segundo país de Europa después de Alemania en la captación de fondos europeos para este tipo de proyectos.
El principal activo del instituto es sin lugar a dudas su capital humano, formado por un equipo de investigación del máximo prestigio internacional. IMDEA Networks cuenta actualmente con investigadores e investigadoras de 24 nacionalidades, siendo el 63% de origen extranjero. Nuestro personal investigador doctor ha desarrollado parte de su carrera en renombradas universidades extranjeras (Politecnico di Torino, MIT, UC Berkeley, Cambridge University, EPFL, ETH Zúrich o UT Austin), y adicionalmente, han trabajado en los centros de investigación de empresas líderes (como son NEC, Disney Lab, Philips, NTT Docomo o Telefónica). Dicha experiencia en la industria es fundamental para asegurar una transferencia exitosa de los resultados del instituto al sector productivo.
Uno de los ejemplos que mejor ilustran la excelencia del equipo del instituto es que hemos sido galardonados dos veces en los últimos diez años con el Applied Networking Research Award. Este es el premio internacional más prestigioso en el área, que reconoce trabajos de investigación que combinan la excelencia científica con su aplicación práctica.
Por último, cabe destacar también que IMDEA Networks es uno de los principales nodos de la infraestructura europea SLICES, dentro del prestigioso programa europeo ESFRI, que será clave para a situar a Europa a la vanguardia mundial en el campo de las TIC.
Manuel Carro, director de IMDEA Software.
Manuel Carro, director de IMDEA Software
El Instituto IMDEA Software tiene como foco de trabajo avanzar en la ciencia y la tecnología necesarias para posibilitar la creación, de manera económicamente razonable, de software que sea más fiable, robusto y escalable, evitando o detectando los errores humanos en este proceso. Actualmente, cuenta con unas 90 personas, de las que más de 60 se dedican a la investigación y desarrollo y el resto es personal de administración y mantenimiento de sistemas, esenciales para el funcionamiento del Instituto y los servicios que provee.
La principales áreas de investigación del Instituto son la seguridad, los sistemas informáticos y las técnicas de corrección. En la primera, tiene líneas de trabajo sobre malware, seguridad activa y pasiva de redes, cibercrimen, criptografía, análisis y prevención de canales laterales y privacidad.
En la segunda, aplicaciones de inteligencia artificial en la optimización de infraestructuras software, sistemas distribuidos escalables y sistemas que garanticen la privacidad y uso de big data para la prevención y detección de ataques. En la última, diseño de lenguajes que faciliten la creación de software correcto, técnicas avanzadas de testing, análisis y verificación de programas, monitorización en tiempo de ejecución, verificación de corrección de algoritmos distribuidos y avances en la tecnología de pruebas asistidas de teoremas.
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Para su aplicación en las áreas de desarrollo de algoritmos distribuidos escalables, verificación de smart contracts, predicción y optimización del consumo de recursos, incremento de la eficiencia y privacidad de las computaciones y las transacciones, colaboramos con varias empresas y startups de blockchain, como Tezos/Nomadic Labs y ChainCode.
En temas relacionados, se mantienen colaboraciones con compañías que están desarrollando la infraestructura para las siguientes generaciones descentralizadas de internet, como Protocol Labs; o que necesitan asegurar la integridad de sus sistemas de información a nivel mundial, como Amazon. En una línea más cercana al hardware, el Instituto tiene también proyectos de investigación sobre seguridad en microprocesadores que cuentan con financiación de, por ejemplo, Intel.
También trabaja en la transferencia en tecnologías de corrección y monitorización automática de código crítico, como el software empotrado aeroespacial y software para sistemas ciberfísicos, con empresas como Sener Aeroespacial y Developair.
Por último, como servicio a la comunidad científica e investigadora, el Instituto también tiene en sus manos el mantenimiento y evolución de REDIMadrid, la red telemática avanzada de comunicaciones de la Comunidad de Madrid. Esta red conecta a las universidades públicas, instituciones de investigación y enseñanza superior de la Comunidad entre sí y con resto el resto del país (mediante puntos de intercambio con RedIRIS).