INSTM - Crui

Le nanotecnologie nel 7° Programma Quadro dell’Unione
Europea: innovazione per il mondo di domani, Torino 23
Maggio 2006
CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO
NAZIONALE
per la SCIENZA E TECNOLOGIA
dei MATERIALI
IL CONTRIBUTO
DEL CONSORZIO INSTM
ALLA RICERCA
SU MATERIALI NANOSTRUTTURATI
E NANOTECNOLOGIE
Laura Montanaro
DISMIC – Politecnico di Torino
Membro del Consiglio Scientifico del Consorzio INSTM
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Maggio 2006
Il contesto
Il mondo accademico italiano è prevalentemente
caratterizzato
- dalla presenza di un gran numero di gruppi di
ricerca di piccole dimensioni;
- dalla carenza di grandi centri dotati di
apparecchiature di rilievo;
-dalla difficoltà di mettere in gioco “masse critiche”
necessarie ad una ricerca competitiva.
Materiali nanostrutturati e Nanotecnologie:
- ingenti investimenti
- forte interdisciplinarietà delle competenze
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INSTM in Italia
(44 Università)
Ancona, Bari,
Basilicata, Bergamo,
Bologna,Brescia,
Cagliari, Calabria,
Cassino, Catania,
Ferrara, Firenze,
Genova, Insubria,
L’Aquila, Lecce,
Messina, Milano,
Milano Bicocca, Milano
Polit., Modena e Reggio
Emilia
Napoli, Napoli II,
Padova, Palermo,
Parma, Pavia, Perugia,
Piemonte Orientale,
Pisa, Reggio Calabria
Roma La Sapienza, Roma Tor
Vergata, Roma Tre, Salerno, Sassari,
Siena, Torino, Torino Politecnico,
Trento, Trieste, Udine, Venezia,
Verona
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La Missione dell’ INSTM

Promuovere, coordinare e condurre azioni di
ricerca, educazione, innovazione tecnologica
nel settore della Scienza e Tecnologia dei
Materiali, coordinando competenze
interdisciplinari nel settore della Chimica,
Ingegneria e delle Nanotecnologie.

Promuovere la formazione di centri di
eccellenza e di strutture a livello nazionale
necessarie alla realizzazione di azioni di R&D
di alto profilo nel settore della Scienza e
Tecnologia dei Materiali.
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La Missione dell’ INSTM

Operare come riferimento unico nelle
collaborazioni e partnerships internazionali,
offrendo lo spettro completo del “top” delle
potenzialità e strutture di ricerca nel settore
della Scienza e Tecnologia dei Materiali.

Offrire un riferimento unico al mondo
produttivo per azioni di consulenza e “problem
solving”

Promuovere la sensibilizzazione, anche del
grande pubblico, al ruolo fondamentale
giocato dalle discipline della STM nei settori
della Salute, Sicurezza, Energia,
Conservazione del Patrimonio culturale,
Nanotecnologie, attraverso azioni coordinate e
di vario livello.
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Progetti a livello nazionale di INSTM
2002 - 2005
Area
Coord.
Microtecnologie
Nanotecnologie
4
Modellizzazione
molecolare
1
Materiali strutturali
3
Patrimonio culturale
1
Finanziam.
Part.
(kEuro)
1
952
3
21.241
1.239
2
21.983
529
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Progetti Europei finanziati (6°P.Q.)
2003 - 2005
Tipologia
NoE
Finanziam.
Coord. Part.
(kEuro)
3
26.570
IP
2
26.251
STRP
6
11.852
CRAFT
1
597
1
2.928
Marie Curie
2
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[email protected]
Progetti Europei finanziati
nell’ambito del 6° Programma Quadro
Thematic Priority:

Nanotechnologies and
nanosciences, knowledge-based
multifunctional materials and new
production processes and devices
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
Molecular Approach to Nanomagnets
and Multifunctional Materials
(MAGMANet)
Type: NoE
Coordinator: INSTM (UdR Firenze / Prof. D. Gatteschi)
Participants: Universitat Karlsruhe (Germany), Universidad de
Valencia (Spain), Universidad de Zaragoza (Spain), Delegation IDF
(France), Universiteit Leiden (The Netherland), Consejo Superior
de Investigaciones Cientificas (Spain), University of Wroclaw
(Poland), University of Bucharest (Romania), Insituto tecnologico e
Nuclear (Spain), Delegation Alsace (France), Istituto Nazionale per
la Fisica della Materia (Italy), The Royal Institution of Great Britain
(Great Britain), The University of Manchester (Great Britain),
University of Berne (Switzerland)
Total fund (EUR): 10.470.000 – INSTM (EUR): 945.581
MAGMANet goals:






Tackle the fragmentation of European research
Provide lasting integration: European Institute
of Molecular Magnetism, EIMM
Interdisciplinary cooperation
Virtual laboratory and technological platforms
Industrial innovation and TT
Promote education
The INSTM Partners
U. Firenze, D. Gatteschi
U. Modena, A. Cornia
U. Parma, E. Dalcanale
U. Catania, I.L. Fragalà
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
Integrated Design of Catalytic
Nanomaterials for a Sustainable
Production (IDECAT)
Type: NoE
Coordinator: INSTM (UdR Messina / Prof. G. Centi)
Participants: Ghent University GE (Belgium), Katholieke Univ. Leuven KUL
(Belgium), Academy of Sciences of the Czech Rep. ASCR (Czech Rep.), Technische
Univ. Denmark TUD (Denmark), Helsinki Univ. of Technology HUT (Finland),
Centre National de la Recherce Scienitfique CNRS (France), Max-Pesellschaft MPG
(Gerrmany), Leibniz Institute for Organic Catalysis IFOK (Germany), Technische
Univ. Mnchen TUM (Germany), Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR (Italy),
NRSC-Catalysis NRCC (The Netherlands), Polish Academy of Sciences PAS
(Poland), Consejo Superior de Investigaciones Cientficas CSIC (Spain), Stockholm
University SU (Sweden), University of Liverpool UL (U.K.), University St. Andrews
USTAN (U.K.), University of Southampton US (U.K.), University of Oxford UO
(U.K.), Ecole Polytechnique Fdrale de Lausanne EPFL (Switzerland), Swiss Federal
Institute of Technology ETH (Switzerland)
Total fund (EUR): 9.500.000 – INSTM (EUR): 1.300.000
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Aims of IDECAT



The synthesis and mastering of nano-objects,
the materials of the future for catalysis,
integrating the concepts which are also common
to other nanotechnologies.
The integrated design of catalytic nanomaterials
to achieve their non-evolutionary and
knowledge-based development.
Final objective is the creation of a selfsustaining virtual Institute on catalysis
The INSTM Partners
U. Messina, G. Centi
U. Torino, A. Zecchina
Poli Milano, Forzatti
Università di Bologna
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
Nanostructured and functional
polymer-based materials and
nanocomposites (NANOFUNPOLY)
Type: NoE
Coordinator: INSTM (Prof. J. M. Kenny, UdR: Perugia)
Participants: Ingénierie des Materiaux Polymères (France), CNRS - Polymer Group
(France), Institut fur Polymerforschung Dresden e.V. (Germany), Deutsches KunstoffInstitut (Germany), Cons. of Research on Nanostructured and Crosslinked Polymeric
Materials (Rep. Ceca), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spain), TECNALIA
(Spain), Utrecht University (Netherlands), National Technical University of Athens
(Greece), Foundation of Research and Technology - Hellas (Greece), University of Minho
(Portugal), Lund University (Sweden), Sicomp AB (Sweden), Centro Ricerche Plast-optica
srl (Italy), Technion - Israel Institute of Technology (Israel), Politechnika Lodzka (Technical
University of Lodz, Poland), Romanian Cons. For Nanostructured Polymers (Romania), The
Scientific and Technical Research Council of Turkey Material and Chemical Technologies
Research Institute (Turkey), Instituto de Investigaciones en Ciencia y Technología de
Materiales (Argentina), Polytechnic University (USA)
Total fund (EUR): 6.600.000 – INSTM (EUR): 1.542.000
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MAIN AREAS OF EXCELLENCE IN NANOFUN-POLY:
Area 1. Polymer Chemistry
New monomers and new precursors (copolymers,
dendrimers, hyperbranched polymers, microgels, nanoclusters,
nanotubes); Polymerization routes – chain polymerization,
polycondensation, free radical, sol-gel, etc.
Area 2. Polymer Processing
Intelligent and integrated processing of
nanostructured polymers and nanocomposites ;
Environmentally friendly processing techniques ; Coatings and
Patterning of polymer surfaces
Area 3. Nanostructure-Property Relationships
New techniques of nanoscale characterization;
Rheology at different scales ;Molecular modeling and related
multi-scale simulation techniques
Area 4. Applications
Mechanical systems; Functional coatings and
membranes; Optical and electrical devices; Bioactivity
Area 5. Life Cycle Analysis and Life Cycle Engineering
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 Gruppi di ricerca partecipanti come INSTM:

















Josè M. Kenny - UdR: Perugia - Sez. 6
Saverio Russo - UdR: Genova - Sez. 6
Francesco Pilati - UdR: Modena e Reggio Emilia - Sez. 6
Piero Sozzani - UdR: Milano Bicocca - Sez. 6
Claudio Migliaresi - UdR: Trento - Sez. 5
Antonino Pollicino - UdR: Catania - Sez. 6
Alberto Mariani - UdR: Sassari - Sez. 6
Vittoria Vittoria - UdR: Salerno - Sez. 6
Maria Vittoria Russo - UdR: Roma La Sapienza - Sez. 6
Francesco Paolo La Mantia - UdR: Palermo - Sez. 6
Emo Chiellini - UdR: Pisa - Sez. 5
Michele Vacatello - UdR: Napoli - Sez. 6
Giuseppe Di Silvestro - UdR: Milano Università - Sez. 6
Theonis Ricco' - UdR: Brescia - Sez. 6
Giovanni Camino - UdR: Torino Politecnico (AL)- Sez. 6
Antonio Marigo - UdR: Padova - Sez. 6
Aldo Priola - UdR: Torino Politecnico (TO) - Sez. 6
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
Structural Ceramic Nanocomposites for
top-end Functional Applications
(NANOKER)
Type: IP
Coordinator: Consejo Superior Investigaciones Cientificas (E)
Participants of INSTM: L. Montanaro, Torino Politecnico, T.
Valente, U. Roma La Sapienza, Prof. G. Gusmano, U. Roma
Tor Vergata, Prof. F. Carassiti, U. Roma 3
Ambito AIMAT: Associazione Italiana di Ingegneria dei
Materiali www.aimat.it
Total fund (EUR): 11.351.933 – INSTM (EUR): 811.400
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1
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17
18
19
20
21
22
23
24
AGH, Univ. Of Krakow
Alcatel Space
Avio SpA
Céramica Industrial Morgantina S.L.
Colorobbia SpA
CRIF
DGTec
FICYT
INSA de Lyon
Istituti Ortopedici Rizzoli
FCT Systeme GmbH
Nobel Biocare AB
Astursinter S.L.
Piaggio Aero Industries SpA
St.Gobain-CREE
SGL Carbon GmbH
Tespint S.A.
Univ. Stockholm
Un. Stuttgart - IMTCCC
Tampere Univ. of Technology
Wright Cremascoli Ortho SpA
Xeno Medical Ltd.
EPF Lausanne
Poland
France
Italy
Spain
Italy
Belgium
France
Spain
France
Italy
Germany
Switzerland
Spain
Italy
France
Germany
Belgium
Sweden
Germany
Finland
Italy
U.K.
Switzerland
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NANOKER goals:
 To provide and industrialize knowledge-based
nanoceramics (<100 nm), nanocomposites
(second phases <10 nm) and micro-nano
composite coatings for top-end functional and
structural applications that are beyond reach
with incremental materials development only.
 Three main application fields:
Biomedical applications
Optical applications
Extreme conditions and microdevices
 From the synthesis of nanopowders and their
surface modification up to the design,
production and testing of prototypes.
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
Nanoscale Integrated processing of selforganizing multifunctional organic
materials (NAIMO)
Type: IP
Coordinator: Univ. Libre de Bruxelles
Participants: INSTM (Prof. Claudio Zannoni, UdR: Bologna),
Mons-Hainaut (Belgium), Martec Consulting (Belgium), IMEC
(Belgium), CNR-ISMN (Italy), STMicroelectronics Srl (Italy), Innova
Srl (Italy), University of Cambridge (United Kingdom), Cambridge
Display Technology (United Kingdom), Plastic Logic (United Kingdom),
Johnson Matthey Research Center (United Kingdom), Avecia Ltd
(United Kingdom), Technical University of Eindhoven (Netherlands),
Philips Research Laboratories (Netherlands), Univ. of Linköping
(Sweden), CSIC-ICMAB & IMM (Spain), Max Planck Institute
(Germany), Univ. of Würzburg (Germany), Merck (Germany),
Technical University of Lodz (Poland), Risø (Denmark)
Total Fund (EUR): 14.900.000 – INSTM (EUR):
460.000
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
Development of advanced surface
technology for extended resistance in
extreme environment (ASTERIXE)
Type: STRP
Coordinator: Commissariat à l'Energie Atomique
Participants:
INSTM (Prof. Ugo Bardi, UdR: Firenze), CEA
(France), EADS (France), ARES (France), FZK (Germany), KSB
(Germany), TURBO (Italy), STS (United Kingdom), CRANFIELD
(United Kingdom)
Total fund (EUR): 1.638.700 – INSTM (EUR): 811.400
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
Nanocomposites with high colouration
efficiency for electrochromic smart
plastic devices (NANOEFFECTS)
Type: STRP
Coordinator: Fraunhofer-Institut Silicatforschung
Participants: INSTM (Prof. Giorgio A. Pagani, UdR: Milano
Bicocca), Centro de Investigacion Tecnologica en Electroquimica
(Spain), Fabrica Espanola de Confecciones s.a. (Spain), Maser
Microelectronica (Spain), Vyzkumny ustav organickych syntez a.s.
(Rep. Ceca), Essilor International (France), Institut de Chemie de la
Matiere Condensee de Bordeaux (France), Solvionic SA (France),
Institut de Recherche d'Hydro-Québec (Canada), Functional Coatings
Group - Universidad de Minho (Portugal), VacMinho-Revestimentos e
Engenharia de Superficies, Ltd. (Portugal)
Total fund (EUR): 2.429.990 – INSTM (EUR): 220.500
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
Design and fabrication of optoelectronic
devices based on innovative secondorder nonlinear organic nanomaterials
(ODEON)
Type: STRP
Coordinator: Università di Roma, “Tor Vergata”
Participants: INSTM (Prof. Giovanna Brusatin, UdR: Padova),
AMS S.p.A. (Italy), Commissariat à l'Energie Atomique (France), Ecole
Normale Supérieure Lyon (France), ULP-IPCMS (France), Royal
Institute of Technology (Sweden), University of Hamburg (Germany),
University of Kaiserslautern (Germany), University of Potsdam
(Germany), Weizmann Institute of Science (Israel)
Total fund (EUR): 2.625.000 – INSTM (EUR): 295.800
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
Polymer injection advanced moulding
(PIAM)
Type: STRP
Coordinator: Ecole des Mines de Paris
Participants:
INSTM (Prof. Stefano Piccarolo, UdR: Palermo),
Università di Salerno - Dip. di Ingegneria e Chimica Alimentare (Italy),
Università di Napoli Dip. di Ingegneria Chimica (Italy), ATOFINA (France), Ecole
Polytechnique de l'Université de Nantes (France), SCHNEIDER Electric Industries
Sas (France), Centre d'Animation Régional en Matériaux Avancés (France),
SERAM-ENSAM-LTVP (France), Dow Benelux B. V. (Netherlands), Technische
Universiteit Eindhoven (Netherlands), Katholieke Universiteit Leuven (Belgium),
National Technical University of Athens (Greece), Institut fuer
Kunstsofftechnologie (Germany), Robert Bosch GmbH (Germany), University of
Minho (Portugal), Innovation in Polymer Engineering (Portugal), Iberomoldes
(Portugal), Centre for Polymer Processing Simulation and Design School of
Engineering - University, of Wales (United Kingdom), Polish Academy of
Sciences - Centre of Molecular and Macromolecular Studies (Poland)
Total fund (EUR): 851.640 – INSTM (EUR): 48.017
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
Environmentally friendly multifunctional
fire retardant polymer hybrids and
nanocomposites (NANOFIRE)
Type: STRP
Coordinator: Centro di cultura per l'Ingegneria delle
materie plastiche.
Participants: INSTM (Prof. J. Kenny, UdR: Perugia),
CDCMP, University of Perugia (Italy), University of
London (U.K.), University of Piemonte Orientale (Italy),
University of Budapest (Hungary), Nanocyl S.A., Materia
Nova, Leistritz, Tolsa, CR-Fiat (Italy), PEMU Car
Accessories Ltd (U.K.), IPM, INSA-Lyon (France)
Total fund (EUR): 2.290.000 – INSTM (EUR): 180.000
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
Intelligent nanocomposite for bone
tissue repair and regeneration
(NANOBIOCOM)
Type: STRP
Coordinator: Fundacion INASMET (Spain)
Participants: INSTM (Prof. J. Kenny, UdR: Perugia), UMC
Nijmegen, IBV, The University Court of the University of
Aberdeen, IOR, EPFL, PROGENIKA.
Total fund (EUR): 2.017.616 – INSTM (EUR): 242.190
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
Development of simple and reliable online monitoring equipment for thermal
spraying control (DESIRE)
Type: CRAFT
Coordinator: Fundacion Inasmet (Spain)
Participants: INSTM (Prof. U. Bardi, UdR: Firenze), Dr. B.
Allcock - Monitor Coatings and Engineers Limited (U.K.), Dr. G.
Rizzi - Turbocoating (Italy), J. Putzier - Putzier
Oberflichentechnik GmbH (Germany), G. Coppelletti - Artec
(Italy), P. Bayard - Chromalloy (France).
Total fund (EUR): 597.100 – INSTM (EUR): 175.000
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
Magnetism and Magnetic Resonance of
Molecules (MOLMAG)
Type: MARIE CURIE – EST
Coordinator: INSTM (Prof. Dante Gatteschi, UdR: Firenze)
Fund INSTM granted (EUR): 266.490
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
Quantum effects in molecular
nanomagnets (QuEMolNa)
Type: MARIE CURIE - RTN
Coordinator: INSTM (Prof. Dante Gatteschi, UdR:
Firenze)
Participants: Istituto Nazionale per la Fisica della Materia - INFM
(Italy), Université de Paris (France), Centre National de la Recherche
Scientifique - CNRS (France), Universitat de València (Spain), Consejo
Superior de Investigaciones Scientificas (Spain), University of Bern
(Switzerland), University of Basel (Switzerland), University of
Manchester (United Kingdom), Universiteit Leiden (Netherlands),
Universität Karlsruhe (Germany), Universität Bielefeld (Germany)
Total fund (EUR): 2.176.350 – INSTM (EUR): 237.292
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
Biodegradable polymeric materials for
Health and Environment (BIOMAHE)
Type: MARIE CURIE HOST FELLOWSHIP FOR TRANSFER
OF KNOWLEDGE (TOK)
Coordinator: INSTM (Prof. Mariastella Scandola, UdR:
Bologna)
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Altre iniziative INSTM
• Laboratorio INSTM di Scienza e Tecnologia dei
Materiali presso ELETTRA (Sincrotrone, Trieste):
per promuovere l’uso della luce di Sincrotrone e
sorgenti FEL nella scienza e tecnologia dei
materiali)
• ITALY-JAPAN Joint Laboratory “Research
Institute for Nanoscience” (RIN): per lo studio di
materiali ceramici strutturali e bio-materiali tramite
Raman e SEM/Electroluminescence.
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Sviluppo e supporto di centri di
riferimento per la ricerca
• Centri di Riferimento INSTM (CR-INSTM): per
promuovere lo sviluppo di laboratorio a livello
nazionale e consortile con un elevato grado di
competenza, qualità della strumentazione
disponibile e eccellenza della ricerca.
I Centri di Riferimento INSTM

Transformation technologies for Polymeric and
Composite Materials - Coordinator: Prof. Domenico
Acierno - University of Naples

Bioactive Polymeric Materials for Biomedical
and Environmental Applications - Coordinator:
Prof. Emo Chiellini - University of Pisa

Research Center of Nanosized Materials for
Microelectronic and Related Applications -
Coordinator: Prof. Ignazio Luciano Fragalà - University
of Catania
I Centri di Riferimento INSTM

LAMM - Laboratory for Molecular Magnetism -

LASCAMM - Laboratory of Synthesis and
Characterization of Organometallic-Based
Molecular Materials - Coordinator: Prof. Mauro
Coordinator: Prof. Dante Gatteschi - University of
Florence
Ghedini - University of Calabria

NIPLAB - Laboratory of Nanocomposites and
Multifunctional Polymeric Hybrid Materials -
Coordinator: Prof. Josè M. Kenny - University of Perugia
I Centri di Riferimento INSTM

LINCE - Laboratory of Technology and
Engineering of Ceramic Materials - Coordinator:
Prof. Laura Montanaro - University of Torino Politecnico

Laboratory of Surface Treatments Engineering
- Coordinator: Prof. Teodoro Valente - University of
Roma "La Sapienza"

Surfaces and Nanostructured Interphases.
Large Surface Extension Materials: synthesis,
characterization and modeling - Coordinator:
Prof. Adriano Zecchina - University of Torino
Contratti Industriali di INSTM
1400
1200
Official values
(Keuro)
1000
800
600
400
200
0
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Borse di dottorato (K EUR)
14
Number of
Grants
12
220
220
10
180
8
160
160
160
180
140
6
4
80
2
0
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Borse Post-Doc (K EUR)
25
20
15
396
Number of
Grants
198
198
396
180
10
5
0
2001
2002
2003
2004
2005