M I K E L G Ó M E Z U R A N G A , G O I O E T X E B A R R I A Y J O N B A R R U T I A

THE DYNAMICS OF REGIONAL CLUSTERS OF NANOTECHNOLOGIES: EVIDENCES FROM GERMAN

LÄNDER AND TWO SPANISH AUTONOMOUS COMMUNITIES

( JANUARY 18 , 2011)

AVAILABLE AT SSRN:

HTTP: / /SSRN.COM/ABSTRACT=1742988

Dinámica de los cluster regionales de nanotecnologías

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La especialización regional

La estructura industrial de una región se puede especializar en diferentes cluster que cambian en el tiempo: Unos desaparecen, otros se reestructuran y otros nuevos aparecen. En los dos últimos casos se encontraría el cluster de nanotecnologías (“nanos”).

Los nuevos cluster que aparecen descansan en un marco institucional diferente al inicial. La aparición de un nuevo cluster de nanotecnologías se acompaña de una determinada evolución del sistema regional al que pertenece.

Representación de un nanotubo de carbón (Kohlenstoffnanoroehre_Animation.gif)

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Historia de las regiones industriales

Las regiones industriales son deudoras de su historia, por eso es importante conocer la historia de cada región industrial. Por ejemplo, North Rhine-Westphalia, Bavaria, o Sajonia presentan trayectorias diferentes.

Lo mismo ocurre si comparamos Euskadi y Cataluña.

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Sistema de Innovación Regional

Hacemos hincapié en una visión funcional del Sistema de Innovación Regional (SIR), que consiste en explorar los recursos necesarios que existen en cada región para la conformación de cluster regionales de nanos.

Buscamos conocer cuáles son las posibilidades de cada región para el desarrollo de un cluster de nanos.

Un cluster de nanos hay que estudiarlo desde dos lógicas, aceptando la naturaleza espacial del SIR, y la naturaleza cognitiva (en términos de sistema tecnológico).

El ámbito de estudio local podría ser: regiones o áreas metropolitanas.

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Cluster regionales de nanos

En un estudio de Meyer, Libaers y Park (2010) para el Reino Unido sobre cluster regionales de nanos se contemplan los siguientes agentes:

Spin-out universitarios y empresariales grupos multinacionales empresas basadas en tecnologías avanzadas universidades y organizaciones de investigación

no universitarias

La mayoría de los artículos sobre nanos se fundamentan en el análisis de publicaciones y patentes (Huang, Notten y Rasters, 2010). No examinamos aquí las patentes por la poca relevancia que tiene el regionalizar esa variable.

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Nanos y path dependency

Saphira y Youtie (2008) tratan los distritos regionales en EEUU y analizan la dependencia del proceso (path dependency).

Su primera hipótesis es que las nanos se desarrollan preferentemente en aquellas regiones o espacios donde existen mejores condiciones que podían orientarse hasta la fecha hacia sectores de alta tecnología, habiendo sido incluso líderes en la comercialización de tecnologías avanzadas.

(A) An example of a DNA molecule used as a starter for larger self-assembly. (B) An atomic force microscope image of a self-assembled DNA nanogrid. Individual DNA tiles self-assemble into a highly ordered periodic two-dimensional DNA nanogrid.

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Superando la dependencia

Pero también demuestran que existen regiones que no se encuentran en las condiciones previas de las líderes y que, sin embargo, se podrían convertir en polos avanzados de nanos.

En el artículo consideramos como primer tipo de regiones que destacan algunos länder alemanes como North Rhine-Westphalia (NRW).

From Wikipedia: A close-up of a simple scanning tunneling microscope head using a platinum-iridium tip.

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Grandes y pequeñas empresas

El desarrollo de las pequeñas empresas de nanos se basa en “las capacidades que ya posee”, y su influencia económica respecto a otros agentes es débil.

Mientras, las grandes empresas que crecen en el área de las nanos crean nuevas capacidades (Huang, Notten y Rasters, 2010), y se convierten en fuerzas de arrastre de actividades relacionadas con las nanotecnologías.

How the controlled-release encapsulation system worksSource: http://www.salvona.com

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Ejemplos de oportunidades de aplicación y grado de madurez de los desarrollos nanos en diferentes sectores

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Agentes y especialidades de los cluster regionales de nanos

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Método de análisis utilizado

Analizamos los inventarios de elementos de los cluster alemanes de nanotecnología

Estudiamos todos los länder alemanes partir de Nanomap.de, aunque nos centramos principalmente en cinco de las regiones,

de las que cuatro se encuentran entre las más potentes y tienen mayor masa crítica de nanotecnologías,

y otra (Bremen) como una de las que presenta un desequilibrio más visible de elementos en el cluster

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Elementos en los cluster alemanes de nanos

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Especialización de los centros de investigación

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Análisis de los resultados (I)

Se trata de analizar las matrices de cluster para conocer los vacíos y las debilidades de los elementos o agentes de cada uno de los cluster.

Del análisis de la información que proporciona el Ministerio de Educación alemán extraemos entre otras las siguientes conclusiones:

Regiones donde tienen más peso relativo, en los cluster de nanos, las grandes empresas: por ejemplo, Sajonia, Baviera y Baden-Würtemberg.

Regiones donde tienen más peso relativo, en los cluster de nanos, las Universidades y Centros de Investigación: por ejemplo, Baja Sajonia, Bremen, Sajonia y NRW, entre otras.

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Análisis de los resultados (II)

La proporción de pequeñas empresas con respecto a grandes empresas en los cluster de nanos oscila entre los cluster más potentes (NRW, Baviera y Baden-Würtemberg) en proporciones medias de 1 a 2, y parte de aquellas regiones menores (por ejemplo, Bremen de 1 a 16).

La correlación entre peso de las universidades y debilidad en la participación de grandes empresas se observa en algunos de los cluster. Por ejemplo, es muy ilustrativo el caso de Bremen.

En lo que se refiere a la participación de centros tan emblemáticos como la Fraunhofer, su presencia en las nanos ni es homogénea ni está correlacionada positivamente con el peso de las regiones.

Nos parece que en algunos casos se ha seguido una estrategia de favorecer a ciertas regiones del Este, como es el caso de Sajonia.

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Análisis de los resultados (III)

Analizamos los länder como espacio objeto de ser considerado como cluster de nanos.

Sin embargo, en esas mismas regiones el peso de las nanos se sitúa principalmente en las áreas metropolitanas.

Esta tendencia se confirma también en otras áreas del mundo, como Japón, Corea y Estados Unidos.

No todos los cluster requieren la misma participación relativa de empresas, centros de investigación y universidades.

Los cluster de nanos pueden tener diferentes niveles de especialización y pueden incidir en diferentes aplicaciones.

Por ejemplo, la especialización en medicina o en nanobios exige una menor proporción de grandes empresas que las regiones más especializadas en química o nanomateriales.

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Cluster de nanos en Cataluña y País Vasco

El análisis en términos de matriz de elementos en los cluster de nanos (metodología) que hemos seguido para Alemania, es más difícil de aplicar a Cataluña y País Vasco, debido a que no disponemos de una información empírica elaborada como la alemana (http://www.nano-map.de).

Pero en la lógica utilizada en nuestro artículo (de búsqueda de las matrices de cluster), se observa que el déficit de Cataluña y País Vasco es la ausencia de una masa crítica mínima de empresas dedicadas a nanos.

Ante esa escasez empresarial hemos tenido que precisar mejor cuándo una empresa se dedica a las nanos,

Para ello establecemos una tipología que la hemos aplicado, por ahora, únicamente al País Vasco; aunque creemos que puede ser aplicable a otras realidades.

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Tipología de las empresas de nanos

Categoría Descripción

Categoría específica

Empresas específicamente dedicadas a la producción y comercialización de productos nanos. Se incluyen desde aquellas que producen nanomateriales hasta las grandes empresas que disponen de divisiones que producen y/o comercializan productos de nanotecnología.

Primera categoría

Empresas que investigan sobre nanos en sus centros de investigación, tanto para la aplicación directa en sus productos o procesos a corto plazo, como para buscar proyectos estratégicos que podrían dar resultados en el medio plazo. Normalmente colaboran con otros agentes en el sistema regional.

Segunda categoría

Empresas que participan en proyectos de investigación con diferentes socios, con frecuencia, de fuera de la región, con el objetivo de que sus actividades se introduzcan en las áreas nanos. Incluso podría tratarse de empresas que alcanzan acuerdos de colaboración con agentes del sistema, o que llegan a formar parte de plataformas nanos de colaboración y que se encuentran trabajando en ese ámbito en el momento en que se recoge la información. Es pues necesario que el proyecto o la colaboración se produzca y sea efectivo durante un periodo de tiempo razonable.

En este trabajo consideramos que estas empresas no pertenecen a cluster regionales

Aquellas que no investiguen en nanos en centros localizados en la región, aunque comercialicen productos que incluyan nanos.

Aquellas que entren en proyectos sobre nanos o colaboren con agentes de dicho ámbito, pero que todavía no estén en funcionamiento.

Aquellas partes o divisiones de una empresa que trabajan en el campo de las nanos pero que, debido a la división del trabajo interna del grupo, no investigan o dedican recursos a las nanos en la región.

Aunque se consideran empresas de nanos las que comercializan productos típicamente de nanos, aquellas empresas que no investiguen en nanos de forma relevante en la región, quedarán excluidas.

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Sobre el censo de empresas de tamaño medio y grande del País Vasco

Categoría Empresas

Categoría específica

No existen empresas en esta categoría

Primera categoría

AERNOVA – Factores que explican la posición de esta empresa son su expansión, la utilización de las nanos en la industria aeronáutica y el que se encuentre en Alava el centro más importante de la empresa. GAMESA EÓLICA – Su expansión a nivel mundial y el mantenimiento de la sede central en el País Vasco. El potencial del grupo en España y en el extranjero (con 261 patentes) y la dinamización de la red REOLTEC son factores que determinan su posición. ITP – El sector donde se localiza y el papel central de su centro en Zamudio justifican su posición. MAIER – Debido a su especialización y al Centro Tecnológico Maier.

Segunda categoría

CEGASA – Segunda categoría en transición hacia la primera categoríaFAGOR AUTOM.- Segunda categoría en transición hacia la primera categoríaCAF - Segunda categoría en transición hacia la primera categoríaIBERDROLA – No existen centros de investigación con influencia en la región.MCC – La empresa dispone del potencial y las condiciones para pasar a la primera categoría.SENER – El centro de integración y de evaluación está localizado en Madrid, lo que deja a la empresa en la segunda categoría. PETRONOR – Las unidades de I+D de REPSOL se encuentran en Madrid. ORMAZABAL – La empresa participa en proyectos tales como CITYELEC.GRUPO ARTECHE – La empresa investiga en nanos por medio de un departamento de ingeniería. nanoregior.com

El caso de Cataluña

Proporcionamos algunos ejemplos empresariales utilizando los mismos criterios sobre tipologías de empresas de nanos. Por otra parte, al tratarse de empresas químicas (multinacionales), tenemos en cuenta que la especialización en química de las nanos, supone un peso específico relativo de grandes empresas.

Aplicando esos dos criterios conjuntamente, observamos que en Cataluña no existen grandes empresas dedicadas a nanos en el sector de la química; a pesar de que inicialmente cabría esperar que así fuese, al estar ubicadas una parte considerable de las empresas del sector que más patentan en el mundo.

En cambio, en el sector de aplicaciones bio-médicas la existencia de un cluster requiere la presencia de investigación científica y clínica. Sin embargo, es menos necesaria la participación de grandes empresas.

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Características del sector de nanos en Cataluña y País Vasco

PAÍS VASCO CATALUÑA

Industria de nanos en sus primeras etapas Industria nanos en sus primeras etapas (excepto en

nanomedicina)

Débil presencia empresarial Débil presencia de grandes firmas

Buena infraestructura de apoyo tecnológico Buena infraestructura de apoyo tecnológico (como Alba

Sincroton)

Poca investigación de las grandes empresas del sector

del automóvil

Poca investigación de las grandes empresas del sector

químico

Centros tecnológicos imbuidos en la tradición

industrial. Comienzan a introducirse en las

nanotecnologías

Laboratorios farmacéuticos muy desarrollados

Grandes empresas usuarias de nanotecnología Importantes cluster biomédicos (más de 200 empresas)

Centros tecnológicos muy apoyados por las

instituciones públicas

Elevada calidad en el ámbito de la investigación clínica

Buenas redes de parques tecnológicos Buenas redes de parques científicos

Capacidad científica Reseñable capacidad científica

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La producción científica en nanos

Los resultados sobre producción científica de universidades y centros de investigación, que se presentan en las siguientes transparencias, se han obtenido de la base de datos SCOPUS.

La producción científica universitaria de los länder alemanes y de Cataluña es semejante (salvo algunas excepciones), si bien las universidades alemanas superan a las catalanas en productividad.

En el caso vasco, la productividad científica de la universidad resulta manifiestamente más baja.

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La producción científica en nanos de los centros de investigación

Los centros alemanes de perfiles diversos requieren un tratamiento propio.

Se debería estudiar la distribución espacial y por especialidades de los centros Fraunhofer (posible papel de compensación interterritorial)

Sería interesante analizar la especialización en materia de nanos de los centros de investigación básica de Max Plank, para conocer qué división del trabajo se da entre la investigación de estos centros y la de las universidades. 

La investigación científica en nanos (además de en las universidades) se concentra en muy pocos institutos de Cataluña, aunque en cantidades estimables.

En el caso vasco hay que mencionar la reciente creación de entes ad hoc (por ejemplo, Nanogune), la relevante especialización en nanos del DIPC, y la creciente dedicación, antes inexistente, de los centros tecnológicos a la investigación científica en nanos.

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Producción científica de las universidades

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Producción científica de centros de investigación catalanes y vascos

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Producción científica de centros de investigación alemanes

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Algunas conclusiones (I)

La debilidad de los cluster de nanos puede deberse a un deficiente funcionamiento de una dinámica evolutiva en términos del modelo de la triple hélice.

En ciertos casos es difícil sobrepasar los efectos “lock in” que impiden superar, por ejemplo, una cultura tecnológica industrial para poder pasar a una más basada en la investigación científica.

En el entramado de un cluster de nanos, tal como observamos en länder alemanes, en algunas especialidades los cluster descansan sobre todo en grandes grupos empresariales.

La debilidad detectada en Cataluña y País Vasco es la poca o nula presencia de la parte empresarial que se dedica a nanos. nanoregior.com

Algunas conclusiones (II)

Para que la transferencia de conocimiento se traduzca en innovación es necesario un entramado de relaciones entre los centros de investigación, la universidad y las empresas. Ante esa falta de relaciones, en el caso del sector químico catalán se proponen iniciativas de los gobiernos para potenciar la especialización en determinados ámbitos (por ejemplo, nanomateriales) y hacer así más atractivo a los grupos multinacionales del sector la localización de alguno de sus centros de I+D en la región.

Pueden darse dinámicas de no colaboración “para sí” en las propias regiones; es decir, agentes (bien dedicados a la investigación o bien empresas) que colaboren casi exclusivamente con agentes de otras regiones, lo que supone una mala asignación de los recursos propios de la región y no contribuye a crear o reforzar un cluster de nanos.

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