Descripción del proyecto
Nuevos fotocatalizadores de alta eficacia inspirados en la inteligencia artificial
Aprovechar la abundante energía de la luz solar mediante la fotocatálisis es un sueño largamente pretendido por la humanidad. Mediante la fotocatálisis, los investigadores podrían ayudar a almacenar la energía solar en hidrógeno gaseoso limpio y reciclable. El equipo del proyecto DELATOP, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, introducirá un método innovador para aumentar la eficiencia de la conversión de la energía solar en hidrógeno. Mediante la química de cavidades y los dispositivos fotónicos topológicamente protegidos, el equipo de DELATOP planea diseñar novedosas heterouniones fotocatalíticas dotadas de una excepcional capacidad de captación de fotones. Además, el equipo del proyecto utilizará la inteligencia artificial para la ingeniería inversa con el fin de reducir significativamente los ciclos de investigación y desarrollo. El resultado serán los primeros topofotocatalizadores diseñados mediante inteligencia artificial que combinan una elevada tolerancia a los defectos y una mayor vida útil de los fototransportadores.
Objetivo
Sunlight, as a non-stop power source granted by nature, provides about ten thousand times more energy than humans consume globally. Therefore, its harvesting and conversion to storable energy, such as plants perform in photosynthesis, represents a long-held dream of humanity. With the rapid progress of photocatalysis, humankind now endeavors to split water molecules using sunlight, thus storing solar energy into clean and recyclable hydrogen gas. To date, the efficiency of this conversion is up to 20% but with insufficient stability. In this context, DELATOP represents an effective solution to boost solar-to-hydrogen (StH) efficiency while significantly improving conversion robustness.
Recently, cavity chemistry has arisen as a novel path to control chemical reaction rates in the context of light-matter interactions. Concurrently, photonic devices with topologically protected resonances have demonstrated superior defect tolerance and life-cycle durability. In this regard, DELATOP aims to design novel photocatalytic heterojunctions endowed with exceptional photon harvesting and carrier generation rate. Furthermore, using artificial intelligence (AI) for reverse engineering design, the R&D cycles can be significantly reduced with proper optimizations. As a result, the first AI-designed topo-photocatalysts will be delivered, conjugating high-imperfection tolerance and a super-extended lifetime of photo-carriers (~100 times), i.e. smart management of photons and carriers for the next-generation of green energy technologies.
The project identifies three objectives to reach the final goal: I) Conceive and design novel photonic solutions based on topologically-protected resonances to be applied in the photocatalytic context; II) Deliver the first AI-designed topo-photocatalyst through injecting deep learning neurons into the previous design; III) Fabrication and characterization of topologically protected photocatalytic devices with enhanced StH conversion efficiency.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
16163 Genova
Italia