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Synthesis of novel stimuli responsive dielectric polymers and their use in powerful transducers

Descrizione del progetto

Polimeri efficienti per lo stoccaggio dell’energia e per la sua conversione istantanea

Il progetto TRANS, finanziato dall’UE, ha in programma di sviluppare nuovi polimeri in grado di convertire l’energia da un tipo all’altro. Questi polimeri verranno successivamente stampati in dispositivi attivi che potranno essere collaudati e ottimizzati al fine di essere impiegati come prototipi in varie applicazioni pratiche. Gli innovativi materiali polimerici potrebbero cambiare in modo reversibile la propria forma in risposta a un campo elettrico, generare elettricità quando sottoposti a stiramento meccanico, raffreddarsi consumando una piccola quantità di energia, convertire l’energia termica direttamente in elettricità e, infine, immagazzinare elettricità sotto forma di batterie. I polimeri dielettrici sono dotati del potenziale di rivoluzionare varie applicazioni, quali attuatori, sensori, muscoli artificiali, robotica morbida, raccolta e stoccaggio dell’energia, elettronica estendibile e refrigerazione a stato solido.

Obiettivo

This ERC CoG will serve to build a strong multidisciplinary group concentrating on the synthesis of novel functional dielectric polymers that are printed into devices capable of converting one form of energy into another. Research spans all the way from materials’ synthesis and optimization, via device engineering to exploration of the manifold applications. TRANS will develop novel high dielectric permittivity elastomers and piezoelectric elastomers with an unprecedented collection of properties and use them as active components in devices for emerging technologies. The devices are not only of high technological and scientific importance, but also exhibit substantial economic and societal impact. They will reversibly change their shape in response to an electric field, generate electricity when mechanically stretched, cool while using little energy, convert thermal energy directly into electricity and, finally, store electricity in the form of batteries. The polymers developed in TRANS will combine either unprecedentedly high dielectric permittivity with a high dielectric breakdown field or piezoelectric properties with high elasticity. They have the potential to revolutionize different fields of applications such as actuators, sensors, energy harvesting, artificial muscles, soft robotics, energy storage, stretchable electronics, and solid-state refrigeration. A particularly important aspect concerns the synthesis of scalable and environmentally friendly, easy-to-apply and process printable inks, which are the active ingredients of various devices. After project termination, the applicant’s group will expand the fundamental understanding of structure-dielectric properties relationship and will be able to provide inks that are printed in prototype devices responsive to electricity, heat or mechanical stress.

Meccanismo di finanziamento

ERC-COG - Consolidator Grant

Istituzione ospitante

EIDGENOSSISCHE MATERIALPRUFUNGS- UND FORSCHUNGSANSTALT
Contribution nette de l'UE
€ 1 999 715,00
Indirizzo
UEBERLANDSTRASSE 129
8600 Dubendorf
Svizzera

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Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 999 715,00

Beneficiari (1)