Este projeto de investigação faz parte das Estratégias de Investigação e Inovação para a Especialização Inteligente (RIS 3) da região da Baixa Normandia e, mais particularmente, no domínio dos materiais sustentáveis e inteligentes, que representa uma das 5 áreas selecionadas pela região da Baixa Normandia em consulta com os agentes económicos locais. Os projetos FAST-MIR e THERMOS sustentam esta procura, mais precisamente, na subárea de especialização "Engenharia e Design de Materiais Avançados", que é uma das 13 subáreas identificadas na sequência de consultas entre agentes económicos locais, representantes da investigação, empresas e instituições. O projeto FAST-MIR visa desenvolver materiais laser inovadores para fontes laser de pulso ultracurto operando no infravermelho médio, um campo de comprimentos de onda ainda inexplorados, mas com alto potencial de aplicação. Os materiais laser em causa emitem cerca de 2 m, domínio espetral, no qual estão localizadas bandas de absorção de água e janelas de transmissão atmosférica e que, por conseguinte, podem ter aplicações no processamento de materiais macios, metrologia a laser, comunicações em espaço livre ou cirurgia e terapia a laser. A realização de fontes de laser que emitem diretamente na região cerca de 2 m pode ser feita a partir de materiais dopados por iões de túlio (Tm) e hólmio (Ho), que são particularmente atrativos devido à sua elevada eficiência e bandas de ganho largas em torno de 2 m. Estes iões já estudados em diferentes matrizes de cristal e em fibras levaram a lasers comerciais que operam em contínuo ou Q-switch com potências até kW e feixes de muito boa qualidade no limite de difração. O interesse nestes íons agora diz respeito à sua operação sob pulsos ultra-curtos. O potencial de tais fontes de femtossegundos, cerca de 2 m, é de facto muito grande. Além do facto de que esta é uma área de segurança ocular, a elevada absorção de água neste campo de comprimento de onda torna estas fontes muito atraentes para uma série de aplicações médicas, especialmente em cirurgia. Além disso, a absorção selectiva por certas moléculas (H2O, CO2, N2O, ...) abre perspectivas para o estudo da atmosfera utilizando técnicas do tipo LIDAR. Além disso, os lasers ultrarrápidos que emitem a 2 m são muito cobiçados para bombear OPO que emitem no infravermelho médio, na gama de 3 m a 12 m, para a geração de supercontinum no infravermelho, para a realização de fontes de THz e para a espetroscopia molecular. Finalmente, há muitas outras possibilidades para estas novas fontes de laser, como a geração de radiação XUV ou a fabricação de pentes de frequência no MIR para metrologia. O projeto THERMOS diz respeito à síntese e caracterização físico-química de novos materiais termoelétricos híbridos para utilização numa gama de temperaturas que varia entre o ambiente e 200 °C. Os materiais sintetizados terão como objetivo substituir o telureto de bismuto (Bi2Te3), que é o único material utilizável nesta gama de temperaturas, mas tem a desvantagem de ter elementos raros, caros e tóxicos. Devido à sua natureza química, os materiais híbridos são particularmente adequados para aplicações a baixa temperatura.A estratégia utilizada para desenvolver este projeto consistirá na intercalação de moléculas orgânicas, isolantes ou condutoras em folhas inorgânicas do tipo MS2 (M=W, Mo, Ti), a fim de combinar alta condutividade elétrica e baixa condutividade térmica.
