Descripción del proyecto
Desarrollo de materiales compuestos vivos para estructuras de ingeniería de alto rendimiento
Los materiales biológicos poseen propiedades únicas que los hacen atractivos para su uso en ingeniería, como su capacidad para adaptarse continuamente a su entorno, su energía incorporada más baja y las propiedades mecánicas notables que les confieren sus estructuras jerárquicas. Sin embargo, los materiales fabricados por el hombre tienen una capacidad limitada para adaptarse y reforzarse bajo carga o para curarse y repararse ante los daños. El equipo del proyecto AM-IMATE, financiado con fondos europeos, creará materiales compuestos vivos que tenderán un puente entre la biología y las estructuras ligeras de ingeniería. En general, se trata de una oportunidad de aunar los campos de la biología y la ingeniería para desarrollar nuevos materiales innovadores que puedan satisfacer las demandas de la tecnología moderna. Esto supone importantes mejoras en el rendimiento de estructuras críticas utilizadas en campos como el aeroespacial y el transporte.
Objetivo
I envision a world in which the responsive power of biological systems is harnessed through direct integration in materials and structures. Biological materials constantly adapt to their environment, display lower embodied energy, and possess remarkable mechanical properties granted by their hierarchical structures. Adapting these principles to human-made objects promises to disrupt the way we engineer our high-performance critical structures. However, today’s engineering materials remain lifeless, and show only limited abilities to adapt and reinforce under load, or to heal and repair in response to damage. By addressing the lack of knowledge in (i) organism signalling, (ii) additive fabrication and (iii) responsive bio-inspired composites, I will be amongst the first to create living composites that will bridge the gap between biology and stiff, lightweight engineering structures.
To achieve my vision of living structures, I will cross boundaries between three previously disconnected disciplines. I will (i) exploit the intrinsic electrical activity of fungal mycelium networks to couple electrical and mechanical response in mycelium composite materials, (ii) enable complex shaping using new additive manufacturing technologies to create bio-inspired living objects augmented with sensing and vasculature networks, and (iii) develop topology optimised geometries and large-scale living structures that adapt and remodel during use. The project combines these aspects to exploit organism growth and function in a way never done before to realise stiff, tough, and responsive materials, while paving the way for a future of living material structures.
Ámbito científico
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
ERC - Support for frontier research (ERC)Institución de acogida
2628 CN Delft
Países Bajos