Opis projektu
Opracowanie żywych kompozytów dla wysokowydajnych struktur inżynieryjnych
Materiały biologiczne posiadają unikalne właściwości, które czynią je atrakcyjnymi w przypadku wykorzystania w inżynierii. Należą do nich zdolność do ciągłego dostosowywania się do środowiska, niższa energia wbudowana i niezwykłe właściwości mechaniczne nadane przez ich hierarchiczne struktury. Jednak materiały stworzone przez człowieka mają ograniczone możliwości adaptacji i wzmacniania pod obciążeniem lub regeneracji i naprawy w odpowiedzi na uszkodzenia. Dlatego też zespół finansowanego przez Unię Europejską projektu AM-IMATE stworzy żywe kompozyty, które wypełnią lukę między biologią a lekkimi konstrukcjami inżynieryjnymi. Ogólnie rzecz biorąc, jest to okazja do połączenia dziedzin biologii i inżynierii w celu opracowania innowacyjnych nowych materiałów, które mogą sprostać wymaganiom nowoczesnej technologii. Może to doprowadzić do znacznej poprawy wydajności krytycznych struktur stosowanych w takich dziedzinach jak lotnictwo i transport.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
ERC - Support for frontier research (ERC)Instytucja przyjmująca
2628 CN Delft
Niderlandy