Projektbeschreibung
Nachhaltige Energieversorgung mit innovativer thermoelektrischer Generatorentechnologie voranbringen
Die Herausforderung, eine energieeffiziente Gesellschaft im 21. Jahrhundert zu schaffen, hat zum ERC-finanzierten Projekt ORTHOGONAL geführt. Angesichts der zunehmenden Verbreitung von Sensorgeräten und der steigenden Nachfrage nach Wärmerückgewinnung bei niedrigen Temperaturen in der Industrie zielt das Projektteam darauf ab, diese Herausforderungen gleichzeitig zu bewältigen. Der Schlüssel liegt in thermoelektrischen Generatoren, die eine vielseitige und wartungsfreie Lösung bieten. ORTHOGONAL wird Pionierarbeit bei der Verwendung druckbarer thermoelektrischer Nanokomposite leisten, um kostengünstige, skalierbare und ultradünne (< 2 µm) thermoelektrische Generatoren auf Basis von Polymerfolien herzustellen. Das photonische Sintern wird das Nanolöten dieser dünnen Filme unterstützen, gefolgt von einem durch Origami inspirierten Faltverfahren zur Herstellung. Der innovative Projektansatz verspricht, die Energiegewinnung zu revolutionieren und die Entwicklung anderer elektronischer Geräte zu inspirieren.
Ziel
The transition towards an energy-sustainable society is the key challenge for the engineering sciences in the 21st century. This proposal addresses the energy supply for the future trillion sensor devices that form the backbone of our digitized society and it addresses the possibility to recover huge amounts of low-temperature waste heat in industry. Energy-harvesting from low-temperature environmental heat via thermoelectric generators (TEG) is a versatile and maintenance-free solution for both challenges. A prerequisite, however, is a cost-effective and scalable materials and manufacturing strategy for such TEGs. ORTHOGONAL will explore the devices using novel printable thermoelectric nanocomposite materials and it will tackle the fabrication challenges of printed TEGs based on ultrathin (< 2 µm) polymeric foils. We will explore n-type and p-type inorganic printable nanomaterials with high efficiencies and will use them for large area 2D printing on ultrathin substrates. By using photonic sintering, we will nano-solder the thin TEG films. The TEGs will then subsequently be fabricated by an origami-inspired folding process. A customized machine will be designed and constructed to allow for an automated folding of the 2D foil into the desired 3D geometry. As demonstrators, the project will realize TEG powered autonomous sensor nodes and a heat exchanger including a large area TEG. The work will build on my more than 30 years of experience in solid state semiconductor devices, several key patents from my group, and our recent proof-of-concepts for the thermoelectric materials and the device design. The design and fabrication principles of ORTHOGONAL will also be of use of other large-area electronic devices, e.g. X-ray detectors, THz-metamaterials, and piezoelectric transceivers.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
76131 Karlsruhe
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.