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From light fueled self-oscillators to light communicating material networks

Descrizione del progetto

Reti di materiali artificiali, interagenti e auto-oscillanti

I materiali dinamici in grado di rilevare i cambiamenti che avvengono nell’ambiente che li circonda e di rispondere di conseguenza in modo funzionale potrebbero apportare enormi benefici alla scienza e all’ingegneria. Il progetto ONLINE, finanziato dal CER, punta a sviluppare strutture materiali realistiche che comunichino tra di loro mediante contatto fisico, mezzi fluidi o fasci ottici. Questi materiali artificiali saranno dotati della capacità di sostenere il proprio moto meccanico in condizioni di squilibrio termodinamico. Sfruttando questo concetto di auto-oscillazione, ONLINE si propone di progettare robot morbidi che siano in grado di sostenere il proprio movimento, prendere decisioni autonome e adattarsi alle condizioni ambientali in cui si trovano senza il bisogno di alcun controllo umano.

Obiettivo

ONLINE aims to develop new concepts of communication between inanimate materials.

What is meant by communication? In biological context, communication refers to interactive behaviour of one organism affecting the current or future behaviour of another. In the context of bioinspired materials, ONLINE will develop life-like material structures that communicate with each other via physical contact, fluidic medium, or optical beams. These inanimate materials will be coupled to form networks that communicate autonomously through light.

How to make them? The core concept behind the communicative materials is self-oscillatory (self-sustained) motions in light-responsive liquid crystal elastomers (LCEs). Self-oscillation is a responsive structure that can self-sustain its own mechanical motion in a constant energy field. It captures the key concepts of living organisms, i.e. functioning out of thermodynamic equilibrium and energy dissipation. My goal is to scale down the self-oscillator concepts to the micro-scale and realize soft material robots that can communicate.

Why is this important? There exists an increasing need for artificial materials that can interact, alike biological systems. However, all the dynamic features of state-of-the-art responsive materials are based on internal material properties, and making individual materials interact with each other is a huge challenge. ONLINE proposes three new model systems for material communication: (I) Microscopic walker swarm, in which the locomotion and patterns of interactions between individuals can be fully programmed; (II) Cilia array that move cooperatively and self-regulate the fluidics at low Reynolds numbers; (III) Homeostasis-like light-communicating coupled network that provides a full set of tunable parameters to mimic the complexity of biological oscillators.

Parole chiave

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.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

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-2022-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

TAMPEREEN KORKEAKOULUSAATIO SR
Contributo netto dell'UE

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.

€ 1 495 500,00
Costo totale

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.

€ 1 495 500,00

Beneficiari (1)

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