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A Theory of Organic Bioelectronics Materials

Descrizione del progetto

Comprendere la modalità di funzionamento dei materiali bioelettronici

La bioelettronica è un ambito che combina le conoscenze dell’elettronica e della biologia per creare dispositivi di diagnosi e trattamento, come ad esempio i dispositivi per il monitoraggio dei livelli di glucosio nei pazienti affetti dal diabete. Questo tipo di dispositivi ha bisogno di interfacce bioispirate che contengono materiali organici e microelettronica. L’obiettivo principale del progetto A-TO-B, finanziato dall’UE, è approfondire la comprensione dei materiali organici bioelettronici e fornire conoscenze fondamentali sulla loro struttura e funzione. Alcuni ricercatori lavoreranno trascendendo i confini dei modelli di simulazione esistenti per acquisire informazioni sul motivo per cui determinati materiali manifestano prestazioni migliori. Il progetto metterà a disposizione nuovi strumenti per il settore della bioelettronica al fine di valutare gli aspetti fisici e computazionali di materiali esistenti e innovativi.

Obiettivo

The goal of bioelectronics is to interface electrical devices with living tissues, cells and biological fluids to achieve a range of functions: from monitoring biological activity to controlling neuron signals and administering drugs. The materials developed to build these interfaces are typically organic materials containing polymeric conjugated chains combined with ionic components in water. At the moment there is no clear structure-function theory for these materials and no microscopic understanding of how they operate or why some of them perform better. The overall goal of this proposal is (i) to lay the foundations for atomistic modelling of organic bioelectronics materials, (ii) to derive structure-property relations from the study a range of experimentally relevant systems and (iii) to address some of the most pressing scientific questions arising in the field. These objectives cannot be achieved with any of the existing methodologies. The physics of ion dynamics coupled with the dynamics of very fast electrons is new and outside the capabilities of current classical or quantum simulation tools. The materials are chemically too complex and diverse to simulate a sufficient number of them with the common methods of soft matter simulations. This proposal addresses both the physical aspects (developing a new method to describe ion-electron coupled dynamics) and the computational aspects (devising a scheme for accelerated simulations of polymeric materials), providing this research field with a robust and predictive theory.

Meccanismo di finanziamento

ERC-ADG - Advanced Grant

Istituzione ospitante

THE UNIVERSITY OF LIVERPOOL
Contribution nette de l'UE
€ 2 257 300,00
Indirizzo
BROWNLOW HILL 765 FOUNDATION BUILDING
L69 7ZX Liverpool
Regno Unito

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Regione
North West (England) Merseyside Liverpool
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 2 257 300,00

Beneficiari (1)