Obtención de nuevos materiales con propiedades fisicoquímicas superiores a los existentes o con menor impacto medioambiental. Concretamente, tecnologías que permitan:

• La obtención de nano o micromateriales (grafeno, óxidos metálicos, celulosa…) que adicionados a distintos sustratos cambien su comportamiento químico-físico y de trabajo, así como procesos de nano y microencapsulado.
• El desarrollo de nuevos materiales (metálicos, cerámicos, cermets, dlc…) y procesos físicos y/o químicos utilizando la micro y la nano escala para proporcionar superficies con propiedades especificas (dureza, lubricación, resistencia química, estética, fácil limpieza…).

Tecnologías que permitan una disminución del consumo de materias primas y recursos naturales, procesos químicos más eficientes, el reaprovechamiento de residuos y la recuperación de suelos o la reducción del impacto medioambiental. Concretamente, las tecnologías prioritarias son:

• Eliminación o sustitución de componentes nocivos en la formulación de productos, desarrollo de procesos con mayor eficiencia y reducción del uso de materias primas.
• Desarrollo de materiales a partir de fuentes alternativas al petróleo, con un menor impacto medioambiental, más fácilmente reciclables o biodegradables.
• Sistemas de reciclado y valorización económicamente viables para residuos, principalmente para materiales compuestos, materiales plásticos complejos, residuos electrónicos…
• Tecnologías in situ de recuperación de suelos, diseñadas para aislar o destruir las sustancias contaminantes.
• Tecnologías y herramientas de alta eficiencia para el tratamiento de aguas que permitan el incremento de recursos hídricos.

Desarrollo y aplicación de energías renovables para facilitar la transición energética de la economía española, concretamente:

• Desarrollo de sistemas híbridos de generación y almacenamiento energético con uso exclusivo de tecnologías renovables, aplicables a productos, infraestructuras o edificios. Se incluyen aquellos desarrollos de sistemas energéticos aplicables en diversas escalas, desde pequeños productos (EoT) a grandes infraestructuras, a través de soluciones exclusivamente renovables de generación, almacenamiento y eficiencia energética.
• Desarrollo y optimización de componentes y sistemas de acumulación energética (electrodos, electrolitos, catalizadores, membranas…) para baterías en sus diferentes tipos, usos y potencias.
• Desarrollo de nuevas tecnologías de producción, almacenamiento y distribución de H2.

Desarrollo de tecnologías relacionadas con la implantación de la fabricación inteligente y la industria 4.0, resultado de la convergencia de las TIC, con la sensorización y la robótica, concretamente:

• Desarrollo de procesos de fabricación flexibles automatizados (multioperacionales) para procesado de piezas con multimateriales (multifuncionalidad), con sensorización embebida.
• Desarrollo de sistemas de realidad virtual y aumentada que permitan interfaces avanzados Hombre-Máquina. Se incluyen, además, los entornos colaborativos avanzados entre personas y robots, con modelización, simulación y programación avanzada de los escenarios colaborativos, y desarrollo de sistemas sensoriales para garantía de la seguridad operativa. Así como la robótica móvil.
• Fabricación aditiva, incluyendo el desarrollo de equipamiento, procesos y materiales específicos para su implantación como proceso productivo a escala industrial de piezas comercializables, como alternativa a otros procesos convencionales (mecanizado, deformación, inyección…).

La medicina personalizada o de precisión abre nuevas oportunidades para el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades, así como para el desarrollo de medicamentos más eficaces y personalizados. Se entiende como medicina de precisión aquella capaz de adaptar la práctica médica a las características individuales de cada persona.

• Medicina personalizada o de precisión que desarrolle nuevas entidades químicas y biológicas, productos sanitarios y tecnologías que permitan la prevención, el diagnóstico, pronóstico y tratamiento de enfermedades, incluyendo terapias avanzadas como es el caso de la inmunoterapia o terapia génica.
• Bioelectrónica y biomecánica para el desarrollo de productos y componentes biocompatibles, sistemas sensoriales para el análisis y medida de parámetros biomédicos y biomecánicos, sistemas mecatrónicos de actuación, particularmente miniaturizados, para su aplicación en la robótica biomédica, aplicada especialmente a la rehabilitación de pacientes.
• Personalización de dispositivos médicos, implantes y prótesis, con soluciones adaptadas a cada paciente, basados en tecnologías de impresión y bioimpresión en tres dimensiones. La medicina regenerativa o terapia celular constituirá la base de conocimiento para generar tanto tejidos como órganos in vitro que permitan la creación de bioimplantes para el tratamiento de lesiones o patologías.

Lograr una alimentación segura y saludable requiere un tratamiento integral de la cadena alimentaria. De ahí, que sea necesario optimizar los tratamientos de control de plagas y de enfermedades ganaderas que puedan generar efectos secundarios negativos en la salud humana, mejora de la seguridad y vida útil de los alimentos, al tiempo que se ahonda en la investigación y desarrollo de alimentos con propiedades nutraceuticas y efectos beneficiosos para la prevención de enfermedades.

• Control de enfermedades infecciosas en producción ganadera y acuícola: se impulsa el desarrollo de compuestos con actividad profiláctica y/o terapéutica de utilidad en el control, prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades de origen bacteriano, vírico o fúngico que afecten a animales de abasto para consumo humano.
• Control de plagas en cultivos de interés agronómico: se impulsa el desarrollo de compuestos con actividad fitosanitaria, bioestimulante, microbiocida y fungicida para la prevención y tratamiento de plagas generadas tanto por bacterias como por virus y hongos que afecten a cultivos de interés comercial.
• Desarrollo de ingredientes y alimentos de carácter funcional mediante la aplicación de tecnologías ómicas. Estas tecnologías permiten, mediante el uso de herramientas de alto rendimiento para el análisis masivo de datos, en el contexto de las ciencias de los alimentos, mejorar la nutrición humana y sus consecuencias para la salud. Se consideran así la transcriptómica, la proteómica y la metabolómica, como técnicas que permiten profundizar en cómo los alimentos repercuten en la prevención o la evolución de las enfermedades.

Desarrollo y perfeccionamiento de tecnologías que imiten la mecánica del funcionamiento del cerebro humano en el tratamiento de datos de procedencia heterogénea por medio de algoritmos y orientadas a facilitar la resolución de diversos problemas. Concretamente:

• Tecnologías de machine learning, Big Data y Data Science, Blockchain, redes neuronales o inteligencia artificial para el manejo masivo de datos de procedencia heterogénea, con objeto de valorizar los grandes volúmenes de información procedentes de distintos entornos, y facilitar su explotación como información estructurada en un modelo de negocio innovador impulsado por los datos o “data-powered”.
• El desarrollo de conocimiento y tecnologías que contribuyan a cubrir las lagunas que puedan existir entre las necesidades de los usuarios finales y las posibles tecnologías facilitadoras existentes. De forma específica y no excluyente, se consideran ámbitos tecnológicos como la realidad virtual y aumentada, visión por computador, reconocimiento automático del habla, reconocimiento de señales de audio y aplicaciones de movilidad, industria (sistemas de modelización, simulación y predicción del comportamiento de máquinas y procesos de fabricación, con el desarrollo de gemelos virtuales que permitan su diseño y posterior optimización).

En el ámbito de las comunicaciones móviles avanzadas se contempla el impulso del desarrollo de las tecnologías sustentadoras de estas futuras redes, así como su uso en el desarrollo de aplicaciones novedosas y en la resolución de problemas existentes e inabordables con las actuales. Concretamente:

• Tecnologías móviles avanzadas según estándar 5G y prospectiva futura 6G: desarrollo de toda la cadena de elementos necesarios para garantizar las prestaciones de servicio de la red, como podrían ser, por ejemplo, los protocolos de comunicaciones, la sensórica para redes asociadas, las estaciones base, o los sistemas radiantes. Desde el inicio de los servicios de la red 5G en 2020, surgirán nuevas estrategias, tendencias y aplicaciones, que será preciso seguir estrechamente, al tiempo que se realiza la prospectiva de lo que será el estándar 6G.
• Integración de inteligencia artificial en las redes móviles futuras: soluciones basadas en Machine Learning (ML) para problemas que van desde la selección de tecnología de acceso de radio (RAT) a la detección de malware. Como técnica básica de ML, se propone la incrustación de aprendizaje profundo (Deep Learning o DL) en las redes móviles o inalámbricas 5G. Las técnicas de aprendizaje automático se pueden categorizar en tres clases: de aprendizaje supervisado, aprendizaje no supervisado y aprendizaje de refuerzo, bien sobre redes neuronales, encoders o incluso como entornos de aprendizaje de refuerzo profundo.

El concepto tradicional de transporte evoluciona hacia el más novedoso de movilidad en el que los sistemas de información constituyen el núcleo tecnológico de los futuros desarrollos de movilidad (movilidad autónoma y sin conductor e integración en smart cities), así como para nuevos tipos de infraestructuras que dan soporte a los nuevos sistemas de movilidad:

• Desarrollo de instrumentación digital aplicable a la conducción asistida para el aumento de la seguridad mediante sistemas sensoriales anticolisión, utilizando sistemas de actuación inteligentes que incrementen la seguridad activa y pasiva. Se incluye también el desarrollo de sistemas de comunicaciones para la conectividad de los vehículos a la infraestructura preparada para la conducción autónoma.
• Desarrollo de redes inteligentes (VANET) que incluyan como nodos de red a los vehículos y que respondan al reto del incremento de vehículos autónomos y autoguiados, así como la comunicación e interacción con el resto de infraestructuras en el ámbito de las smart cities.

La ciberseguridad y las tecnologías de privacidad de la información son básicas para el desarrollo de una economía digital e interconectada, desde la fábrica inteligente hasta los vehículos autónomos, pasando por infraestructuras críticas o la seguridad aérea.

• Ciberseguridad: desarrollo de sistemas robustos de tratamiento de la información para reducir las vulnerabilidades de sistemas y redes, basados en la aplicación de tecnologías de seguridad de datos. Tecnologías que permitan incrementar la lucha contra el “cibercrimen” y proteger infraestructuras críticas, como el abastecimiento de energía.
• Tecnologías de privacidad de la información: se trata de impulsar el desarrollo de tecnologías de verificación segura de la identidad y la gestión de accesos, criptología y, en términos generales, de cualquier otra que permita incrementar la confianza de los sistemas de la información.