Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Self-Foldable Origami-Architected Metamaterials

Opis projektu

Architektura inspirowana origami poprawia funkcjonalność metamateriałów

Postęp techniczny, a także coraz poważniejsze wyzwania ekologiczne, przed jakimi stajemy, oznacza konieczność opracowywania zaawansowanych strategii projektowych, zwiększających funkcjonalność materiałów. Finansowany przez ERBN projekt S-FOAM zakłada wykorzystanie potencjału origami i kirigami w architektonicznych strukturach komórkowych. Powstałe dzięki temu metamateriały mają charakteryzować się takimi atrybutami, takich jak multistabilność, anizotropia, frustracja geometryczna, lokalna kontrola odkształceń i kontrolowana utrata eliptyczności. Własności te sprawią, że tworzywa te będą mogły samoczynnie składać się i zmieniać kształt pod wpływem bodźców zewnętrznych. W projekcie planuje się wykorzystanie mechaniki ciał stałych, zasad analizy strukturalnej i symulacji numerycznych, a także narzędzi eksperymentalnych w celu opracowania modeli do optymalnego projektowania metamateriałów opartych na sieciach origami i kirigami. Mają one znaleźć zastosowanie w miękkiej robotyce i urządzeniach ubieralnych.

Cel

Technological progress and increasingly environmental-related problems call for new cutting-edge design strategies to improve materials’ functionalities. The S-FOAM's challenge is to breakthrough metamaterial design by implanting origami/kirigami capabilities within architected cellular structures at different scales, thus bringing metamaterials to unprecedented mechanical performance.
The resulting metamaterials will combine multistability, anisotropy, geometrical frustration, control of localized deformation, and ellipticity loss to achieve a new capability: self-foldability and shape-morphing induced by external stimuli.
Unlike what happens in currently available origami, the location of the creases is not a priori imposed, but self-guided by ellipticity loss, occurring in the homogenized material, equivalent to the kirigami/origami, and self-controlled by embedding within the microstructure topological point and line defects. This introduces an unexplored field of research in which a material element will become able to mechanically react to actions from the surroundings through a direct change in its shape, thus reaching a configuration that optimizes its stiffness, strength, toughness, and, in a word, its environmental resilience.
The research project S-FOAM will develop modelling based on the mechanics of solids and structures, numerical simulations, and experimental tools for the optimal design of origami/kirigami-lattice metamaterials.
Applications are envisaged in soft robotics where grippers grasp and manipulate objects without damaging them, and in wearable devices where materials gently adapt to humans’ movements. Moreover, the design principle provided by S-FOAM is of great interest in developing adaptive medical devices and in maximizing solar power intake through flexible PVs integrated into metamaterials capable of changing shape depending on the sun motion.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TRENTO
Wkład UE netto
€ 1 930 096,00
Koszt całkowity
€ 1 930 096,00

Beneficjenci (1)