Descrizione del progetto
Sensori di crescita senza piombo
Ogni anno, le industrie inseriscono miliardi di sensori piezoelettrici in strumenti medici, aerei e ponti. Questi sensori trasformano la pressione fisica in elettricità. La maggior parte si basa sul titanato di zirconio, una ceramica contenente piombo tossico. Anche le opzioni verdi più recenti richiedono minerali rari ed energia elevata per essere prodotte. Il progetto Pb-FREE, finanziato dal CER, intende cambiare questo schema facendo crescere cristalli di aminoacidi e peptidi a temperatura ambiente. Questo metodo evita i metalli pesanti e gli scarti. I ricercatori utilizzano l’apprendimento automatico per progettare materiali durevoli e sviluppare modi stabili per far crescere queste strutture. Il progetto sta anche costruendo sistemi per testare questi cristalli nell’elettronica. L’obiettivo è sostituire le ceramiche tossiche con sensori sostenibili ricavati dagli elementi di base della vita.
Obiettivo
Billions of piezoelectric sensors are produced every year, improving the efficiency of many current and emerging technologies. By interconverting electrical and mechanical energy they enable medical device, infrastructure, automotive and aerospace industries, but with a huge environmental cost. The majority of piezoelectric sensors contain Lead Zirconium Titanate (PZT), the fabrication of which requires toxic lead oxide. Prominent lead-free alternatives are heavily processed, and rely on expensive, non-renewable materials such as Niobium.
Biological materials such as amino acids and peptides have emerged as exciting new piezoelectrics. Biomolecular-crystal assemblies can be grown at room temperature with no by-products, and do not require an external electric field to induce piezoelectricity, unlike PZT and other piezoceramics. Currently no research is focused on developing these crystals as reliable, solid-state sensors to integrate into conventional electronic devices, due to their high water solubility, uncontrolled growth, variable piezoelectric response, and difficulty in making electrical contact.
Pb-FREE will take on the ground-breaking challenge of developing biomolecular crystals as organic, low-cost, high-performance sensors, to out-perform and phase-out inorganic device components with dramatically reduced environmental impact. The project will rapidly accelerate the design, growth, and engineering of these novel piezoelectric materials under three pillars:
- An ambitious computational workflow will enable the design of super-piezoelectric crystalline assemblies by combining high-throughput quantum mechanical calculations with machine learning algorithms.
- A new method of growing polycrystalline biomolecules will be developed, allowing for easy, efficient creation of macroscopic piezoelectric structures.
- A state-of-the-art electromechanical testing suite will be established to characterise fully insulated and contacted biomolecular device components.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalli di transizione
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica sensori
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettrotecnica piezoelettrica
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
- Limerick
Irlanda
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.