Opis projektu
Przekształcanie materiałów w inteligentne źródła informacji
Materiały tradycyjne uważane są za bierne, nieposiadające zdolności wyczuwania środowiska ani komunikowania się z nim. To ograniczenie utrudnia postępy w dziedzinach takich jak bezpieczeństwo, konserwacja predykcyjna, transparentność recyklingu i produkcja zautomatyzowana. Z tego powodu projekt SmartRust finansowany przez ERBN dąży do przekształcenia materiałów w aktywnych uczestników procesu, zdolnych do postrzegania i zgłaszania zdarzeń wyzwalających. To może zdefiniować na nowo sposoby, w jaki produkty są monitorowane, poddawane recyklingowi i integrowane z systemami Przemysłu 4.0. W centrum projektu SmartRust leżą innowacyjne supracząstki o rozmiarach mikronów, które składają się z magnetycznych nano-„cegiełek” (przetworników) oraz niemagnetycznych grup funkcyjnych (sensybilizatorów) zaprojektowanych tak, aby reagowały na określone bodźce. Naukowcy wykorzystają spektroskopię cząstek magnetycznych do badania interakcji wewnątrz tych cząstek i między nimi, aby opracować materiały, które ostatecznie będą w stanie opowiadać o sobie, co pozwoli przekroczyć kolejną granicę w dziedzinie świadomej materii.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
91058 ERLANGEN
Niemcy