Projektbeschreibung
Eine Peptid-Nanotechnologie zur Energiegewinnung und -speicherung für implantierbare Vorrichtungen
Ob thermisch, elektrisch oder mechanisch: der menschliche Körper ist eine bemerkenswerte Quelle für unterschiedlichste Formen von Energie. Wenn es gelingen könnte, die körpereigene Energie zur Verwendung für implantierbare biomedizinische Vorrichtungen zu ernten, wäre ein Auskommen ohne problematische Lithium-Ionen-Batterien möglich. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt PepZoPower wird eine biokompatible Vorrichtung zur Energieernte und -speicherung entwickeln. Sie wird auf der Peptid-Nanotechnologie aufbauen und die patentierten peptidbasierten piezoelektrischen und energiespeichernden supramolekularen Strukturen des Projektkoordinators integrieren. Piezoelektrische Einheiten auf Peptid-Basis werden mechanische Energie aus dem menschlichen Körper ernten und in elektrische Energie umwandeln. Die geerntete mechanische Energie wird dann von einem biokompatiblen Peptid-basierten Superkondensator gespeichert. Mögliche Anwendungsbereiche sind zum Beispiel Herzdefibrillatoren und Rückenmarkstimulatoren.
Ziel
Over the past decades, implantable biomedical systems have greatly advanced, offering previously unavailable therapeutic options for millions of patients worldwide. Such applications most commonly utilize conventional lithium-ion batteries as the energy source. However, while readily providing adequate energetic performance, lithium-ion batteries are inflexible, rigid, may contain toxic substances, and require periodic replacement surgeries due to their limited capacity, posing both health risks and an economical burden. Here, aiming to address these issues, we will develop PepZoPower, a biocompatible energy harvesting, and storage device designed for biomedical applications. Energy harvesting will be facilitated by highly-efficient piezoelectric peptide-based assemblies allowing to harvest mechanical energy from the human body and convert it into electric energy. The harvested mechanical energy will be stored by a biocompatible peptide-based supercapacitor, thus giving rise to an autonomous, miniaturized, controllable, and biocompatible power device with adequate performance and mechanical properties. This ambitious goal will be achieved by utilizing our patent-protected piezoelectric and energy storage peptide-based supramolecular structures, to be incorporated into an integrated device. The performance of each layer will be optimized and the integrated PepZoPower device will be validated to verify efficient incorporation of the two components. We envision the breakthrough PepZoPower technology to serve as the basis for the next leap toward biocompatible, soft, miniaturized, light-weight and morphologically-controllable implantable devices. This will pave the way towards post-project commercial exploitation of the PepZoPower system, which will be further developed by a spin-off company to be integrated into implantable devices ranging from cardiac defibrillators to spinal cords stimulators, opening a huge market opportunity for this radically new technology.
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. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
- Technik und TechnologieElektrotechnik, Elektronik, Informationstechnikelektrotechnische Industrieelektrische Energie
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenElektrochemieelektrische Batterien
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenBiochemieBiomoleküle
- Technik und TechnologieNanotechnologie
- Technik und TechnologieElektrotechnik, Elektronik, Informationstechnikelektrotechnische IndustriePiezoelektrika
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-POC2
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-ERC-POC -Gastgebende Einrichtung
69978 Tel Aviv
Israel