Projektbeschreibung
Materialien in intelligente Informationsanbieter umwandeln
Bisher wurden Materialien als passiv angesehen, da sie ihre Umgebung weder spüren noch mit ihr kommunizieren können. Durch diese Einschränkung wurden Fortschritte in Sicherheit, Vorhersage-Instandhaltung, Recyclingtransparenz und automatisierter Fertigung verhindert. Daher sollen im ERC-finanzierten Projekt SmartRust Materialien in aktive Teilnehmer verwandelt werden, die auslösende Ereignisse wahrnehmen und melden können. Das könnte eine Revolution für die Kontrolle, das Recycling und die Integration von Produkten in Systeme der Industrie 4.0 bedeuten. Das Herzstück von SmartRust stellen innovative Suprateilchen in Mikrometergroße dar, die aus magnetischen Nanobausteinen (Wandlern) und nicht magnetischen Teilen (Sensibilisatoren) bestehen, die darauf ausgelegt sind, auf bestimmte Reize zu reagieren. Mit Magnetpartikelspektroskopie untersuchen die Forschenden Interaktionen innerhalb und zwischen den Teilchen, um Materialien zu schaffen, die letztendlich reden können und eine neue Dimension der bewussten Materie darstellen werden.
Ziel
So far, materials are seen as passive items. This project aims at providing a solution that can turn objects into matter that can perceive and communicate trigger events. If materials are turned capable of reporting their encountered history, this will significantly contribute to i) ensuring product safety and reliability, ii) making predictive maintenance possible, iii) making complex recycling fates of materials transparent, and iv) enabling autonomous, robot-controlled, resilient manufacturing (Industry 4.0).
The key to realize this vision is to make use of smart magnetic particles, largely based on iron oxide (SmartRust). To achieve SmartRust, micron-sized (1-10 µm) supraparticles are composed of magnetic nano building blocks, the “signal transducers”, which are combined with other non-magnetic moieties, the “sensitizers”. A toolbox-like approach using spray-drying allows for nanoparticle assembly of a transducer and a sensitizer type of choice to specifically target a desired type of stimulus. The SmartRust particles are then integrated in materials` matrices.
It is hypothesized – and yet an open research question! - that there is an interplay of two magnetic interaction principles: on a hierarchical level I, a trigger event will alter the intra-supraparticle magnetic interactions of the nanoparticles within individual supraparticles. On a hierarchical level II, a trigger event will alter the inter-supraparticle magnetic interactions among the supraparticles when the matrix of the materials, where the supraparticles are embedded in, is altered.
The scientific idea is that this magnetic interaction information can be read out fast, easily, in a non-destructive way and from within a material, enabled by the technique magnetic particle spectroscopy (MPS).
If this endeavour is successful in obtaining a meaningful signal-structure-trigger correlation, ultimately, design rules could be deduced how to create conscious matter using SmartRust.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
91058 ERLANGEN
Deutschland