Descrizione del progetto
Autoassemblaggio macroscopico indotto dalla luce in condizioni dissipative
La natura utilizza strutture temporanee auto-assemblate che richiedono un apporto continuo di energia per esprimere proprietà funzionali su più scale. Creare imitazioni sintetiche di questi sistemi di non-equilibrio può permettere di realizzare materiali innovativi che rispondono agli stimoli esterni adattando la propria struttura. Tuttavia, è ancora complesso produrre elementi costitutivi macroscopici che si auto-assemblano in condizioni dissipative per esprimere proprietà funzionali emergenti. Il progetto brightLINK, finanziato da MSCA, si propone di risolvere questo problema creando un sistema macroscopico di autoassemblaggio che dimostri la comunicazione tra blocchi artificiali in condizioni di dissipazione. Il progetto utilizzerà nuotatori che si autoassemblano in condizioni di irradiazione luminosa, come semplice modello di materia macroscopica reattiva con proprietà dissipative. La luce innesca il movimento dei nuotatori, permettendo loro di connettersi attraverso una rete di reazione-diffusione segnalata dall’emissione di fluorescenza.
Obiettivo
Nature exploits transient self-assembled architectures that require a continuous input of energy to express functional properties across length scales. The development of synthetic mimics of such non-equilibrium systems provides access to innovative materials with life-like properties, which respond to external stimuli while adapting their structure. However, the production of macroscopic building blocks that self-assemble under dissipative conditions to display emergent functionalities remains an ongoing challenge. This multidisciplinary project aims to create a macroscopic self-assembling system that shows communication between the constituent artificial building blocks under dissipative conditions. In particular, swimmers that self-assemble under light irradiation are exploited as a minimalistic model of responsive macroscopic matter with dissipative characteristics. Light induces the swimmer locomotion, concomitantly providing energy to allow the anchoring between them. Thanks to a reaction-diffusion network, a successful connection is signalled by fluorescence emission confined at the interface of the interlinked swimmers. Due to the nonequilibrium state, the fluorescence is maintained when light is removed and the assembled structure slowly relaxes back to individual entities (no emission). Upon re-establishing the illumination, the cycle is repeated. These results make a leap from passive building blocks to dynamic molecular systems to macroscopic functional matter with embedded networks. This MSCA project will be performed at the Aizenberg and Prins groups, where I will enrich his scientific background with acquired knowledge in adaptive materials and dissipative systems. Moreover, I will improve my leadership, management and teaching skills with the proposed training activities and by closely working with both Supervisors. Ultimately, this MSCA will allow me to become an established researcher in a highly competitive scientific environment.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsCoordinatore
35122 Padova
Italia