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Flow-Reactor Coupled 3D Printing: Achieving Voxel-Level Control of Out-of-Equilibrium Materials

Descrizione del progetto

Superare i limiti della tecnica di scrittura a inchiostro diretto

Le proprietà dei mattoni della natura sono ottimizzate attraverso microstrutture gerarchiche. La produzione additiva, la scrittura diretta dell’inchiostro (DIW), intende replicare questo fenomeno creando nuovi materiali stampati con proprietà personalizzate. Tuttavia, le tecniche DIW non possono produrre materiali fuori equilibrio, limitando la gamma di microstrutture stampabili. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto FloR3D svilupperà una nuova tecnica DIW diretta, che consentirà di creare materiali fuori equilibrio. Per raggiungere questo obiettivo, il progetto utilizzerà una reazione chimica in evoluzione durante il processo di stampa. Questa innovazione consentirà di generare microstrutture fuori equilibrio all’interno dell’ugello e di controllare a livello di voxel la composizione del materiale e le microstrutture.

Obiettivo

Nature has optimized the properties of its building blocks by spatially varying hierarchical microstructures within complex form factors. Additive manufacturing techniques, in particular direct ink writing (DIW), are promising pathways towards replicating these systems synthetically, leading to printed materials with tarilored materials properties. However, current DIW techniques do not offer access to out-of-equilibrium materials, greatly limiting printable microstructures. To overcome this limitation, a new DIW technique, termed FloR3D, will be developed in this project. By integrating an evolving chemical reaction into the printing process itself, this Flow-Reactor coupled 3D printing technique allows for out-of-equilibrium microstructures to be generated within the nozzle, which is subsequently trapped upon deposition. Through on-the-fly variations of the relative flow rates into the flow reactor, FloR3D will allow for voxel-level control of the material composition and microstructure, resulting in optimized and spatially-varied hierarchical structures. By incorporating a polymerization-induced microphase separation (PIMS) process, spinodally-decomposed bicontinuous microstructures, which was previously unachievable by DIW, will be printed. Printing these bicontinuous systems, commonly used in nature to exhibit structural coloration, will result in angular-independent structural colored materials with arbitrary form factor. Furthermore, by including photoresponsive monomers within the PIMS system and an in-situ UV source, the materials' refractive indices can be tuned independently of the microstructural feature size, resulting in materials with gradient and spatially-patterned optical properties. Ultimately, beyond the complex photonic materials produced in this proposal, the design of FloR3D can be broadened to incorporate a variety of other chemical reactions, leading to a new pathway towards free-form high-performance materials.

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-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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-MSCA-2022-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN
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.

€ 183 174,24
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.

Nessun dato

Partner (1)

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