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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Strain engineering to design functional 4D polymorphism in nanostructured materials

Descripción del proyecto

Innovación en el diseño de materiales polimórficos en cuatro dimensiones mediante la ingeniería de tensiones

Los materiales polimórficos experimentan transiciones de fase con cambios en propiedades como el color y la conductividad, pero sigue siendo difícil comprender cómo afecta la alteración de la estructura de un material a su polimorfismo. El equipo del proyecto STRAINSWITCH, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende controlar estas transiciones mediante la ingeniería de tensiones. El equipo del proyecto desarrollará métodos informáticos para predecir cómo influye la tensión por estímulos internos y externos en el polimorfismo de un material e identificar un equilibrio óptimo para el control de la transición de fase. Los objetivos incluyen comprender la propagación de las tensiones a lo largo del tiempo y el espacio e identificar las tensiones que activan el polimorfismo en condiciones específicas. Estableciendo relaciones fundamentales entre desorden, tensión y función, el equipo de STRAINSWITCH se centrará en el diseño de materiales polimórficos en cuatro dimensiones para estructuras organometálicas y perovskitas de haluros metálicos. Las aplicaciones en captación de agua y dispositivos fotovoltaicos abordarán retos como la accesibilidad al agua y las energías renovables.

Objetivo

It is often easy to observe the ability of polymorphic materials to undergo a phase transition through changes in colour, conductivity, photovoltaic efficiency, or other functional properties. In contrast, it is challenging to control under which external stimuli–stress, temperature, adsorption–these materials switch. Yet, enabling such polymorphic material design would be a game changer for pressing societal challenges, from access to drinkable water to producing green energy. This requires a firm understanding of how changing a material’s structure impacts its polymorphism and macroscopic function.

In STRAINSWITCH, I aim to transform polymorphic material design by establishing the strain engineering concept. The central characteristic in my in silico approach is strain: the extent to which a material deforms due to external or internal triggers. On the one hand, external stimuli generate strain, even before they activate a phase transition. On the other, spatial disorder in a structure, tuneable from the atom to the device scale, also induces strain that interferes with external strain fields. My key hypothesis is that it is possible to systematically predict which disorder is needed to ensure polymorphism only occurs under well-defined external triggers by balancing these internal and external strain fields.

To confirm this hypothesis, I will develop new in silico methods with the goal to:
i. understand how disorder induces strain fields in a material that propagate through both space (3D) and time (+1D) to enable 4D design;
ii. predict which internal strain fields activate a material’s polymorphism under specific external stimuli.

In STRAINSWITCH, I will combine both goals to establish fundamental disorder-strain-function relationships that can be validated experimentally for metal-organic frameworks and metal halide perovskites. They will pave the way for 4D polymorphic material design with application in water harvesting, photovoltaic devices, and more.

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. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-STG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

UNIVERSITEIT GENT
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 500 000,00
Dirección
SINT PIETERSNIEUWSTRAAT 25
9000 GENT
Bélgica

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Región
Vlaams Gewest Prov. Oost-Vlaanderen Arr. Gent
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 1 500 000,00

Beneficiarios (1)

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