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CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
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Miniaturized sensor system for continuous soil-nutrient monitoring based on integration of a lab-on-a-chip microfluidic cartridge with an optoelectronic detection unit

Descrizione del progetto

La microfluidica lab-on-a-chip e l’optoelettronica contribuiscono al monitoraggio continuo in situ del suolo

La degradazione del suolo minaccia l’economia e il nostro benessere. La rigenerazione e la conservazione di suoli sani è quindi un aspetto fondamentale del Green Deal europeo. È inoltre determinante per conseguire la neutralità climatica, l’inquinamento zero, l’approvvigionamento sostenibile di alimenti e un ambiente resiliente. Seguendo la scia del progetto BEAMOLED, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, il progetto SOILMONITOR, finanziato dal Consiglio europeo per l’innovazione, svilupperà un sistema a sensore miniaturizzato (3 cm x 3 cm x 5 cm), in grado di funzionare un anno senza alcuna manutenzione in loco. L’integrazione di una cartuccia microfluidica lab-on-a-chip in un’unità di rilevamento optoelettronica permetterà di monitorare le concentrazioni di nitrato, ammoniaca e fosfato. Il progetto dovrebbe portare all’istituzione di un’azienda spin-off, che unisce la scienza all’imprenditorialità.

Obiettivo

The soil of the earth is the basis of our life. Efficient use of soil is needed for feeding the growing population. Contaminated soil needs to be regenerated to protect the quality of drinking water and more generally the ecosystem. Here, we propose a highly miniaturized sensor system for monitoring nitrate, ammonium, and phosphate based on integration of a lab-on-a-chip microfluidic cartridge with an optoelectronic detection unit. The optoelectronic detection chip employs the directional organic light emitting diode (OLED) we developed within the ERC PoC project BEAMOLED. This kind of OLED allows for direct integration of the optoelectronic chip with the microfluidic cartridge providing a new level of miniaturization of the optical readout measurement system. We propose the use of colorimetric assays based on starting with standard assays and improving performance using nanozyme catalysis. A hydrophilic ceramic as inlet to a microfluidic channel is proposed for intake of soil solution. Reagents as well as the waste are stored in the sensor system. We target a system size of 3 cm x 3 cm x 5 cm for maintenance-free operation in the soil for a duration of one year for in-situ monitoring of 100 data points per nutrient. In a soil-science study the soil-solution extraction into the microfluidic will be investigated for soils with a wide range of pore size distributions, bulk densities, pore-space connectivity, and soil water content to validate the extraction approach scientifically. Pot and field tests in agriculture and soil remediation are planned for validation in application-relevant environments of two potential markets and to develop market readiness. Our aim is to start a spin-off company after completion of this project. By the parallel development of the technology and business side with an interdisciplinary team from electrical engineering, chemical engineering, soil science, and economics/entrepreneurship an iterative adjustment process is achieved.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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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-EIC - HORIZON EIC 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) HORIZON-EIC-2022-TRANSITION-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITAET ZU KIEL
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.

€ 2 499 716,00
Indirizzo
OLSHAUSENSTRASSE 40
24118 Kiel
Germania

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Regione
Schleswig-Holstein Schleswig-Holstein Kiel, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
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.

€ 2 499 716,25
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