Description du projet
Innovation dans la conception de matériaux polymorphes 4D grâce à l’ingénierie des contraintes
Les matériaux polymorphes subissent des transitions de phase qui se traduisent par des changements de propriétés telles que la couleur et la conductivité, mais il reste difficile de comprendre comment la modification de la structure d’un matériau influe sur son polymorphisme. Le projet STRAINSWITCH, financé par le CER, entend contrôler ces transitions par l’ingénierie des contraintes. Le projet développera des méthodes de calcul pour prédire comment une contrainte due à des stimuli internes et externes influence le polymorphisme d’un matériau et identifiera un équilibre optimal pour le contrôle de la transition de phase. Il vise à comprendre la propagation de la contrainte dans le temps et l’espace, et identifier les contraintes qui activent le polymorphisme dans des conditions spécifiques. En établissant des relations fondamentales entre le désordre, la contrainte et la fonction, STRAINSWITCH se concentrera sur la conception de matériaux polymorphes 4D pour les structures métallo-organiques et les pérovskites aux halogénures métalliques. Les applications dans le domaine de la collecte de l’eau et des dispositifs photovoltaïques permettront de relever des défis tels que l’accès à l’eau et l’énergie renouvelable.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
9000 Gent
Belgique
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.