Description du projet
Améliorer l’évaluation des cadres métallo-organiques
Les cadres métallo-organiques (MOF pour «Metal-organic frameworks») sont des matériaux poreux avancés dotés de propriétés multifonctionnelles et réglables qui pourraient révolutionner les technologies environnementales, énergétiques et biomédicales. Cependant, l’augmentation rapide du nombre de MOF a rendu l’étude de leurs propriétés uniques de stockage et de transport de plus en plus difficile, ce qui limite leurs applications pratiques. Le projet STARLET, financé par le CER, vise à développer un écosystème d’intelligence des matériaux conçu pour évaluer les propriétés de stockage et de transport des invités de tous les MOF. Cette innovation promet des avancées révolutionnaires dans le domaine du stockage de l’énergie propre, de la capture des gaz toxiques et des nanoporteurs pour les applications biomédicales. Pour atteindre ces objectifs, le projet s’appuiera sur la science des données, l’apprentissage automatique, les calculs atomistiques et les simulations moléculaires.
Objectif
Metal organic frameworks (MOFs) are advanced porous materials with multifunctional tunable properties offering great potential for energy, environment, and biomedical technologies. The number of MOFs is increasing at an exponential rate. Studying millions of MOFs for different applications by random material selection using iterative experimental testing or brute-force computational simulations is impossible. The full potential of MOFs for target applications can only be unlocked if the storage and transport properties for important chemical and biological guest molecules trapped in the pores of each MOF are known. In this project, I will create a materials intelligence ecosystem for precisely assessing guest storage and transport properties of all MOFs by combining state-of-the-art atomistic calculations, molecular simulations, machine learning, and data science, integrated with past and future experiments. I will focus on ten critical guest molecules to address the key societal challenges of our world: hydrogen and methane to use MOFs for clean energy storage; ammonia, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrous oxide to use MOFs for capturing toxic gas and combatting global warming; fluorouracil, methotrexate, nitrogen, oxygen to use MOFs as nanocarriers for anti-cancer drug therapy and biomedicine. The ground-breaking gains of my project will include the creation of the worlds first database for guest storage and transport properties of millions of MOFs; accurate assessments of new technologies by precise MOF-application matching; and generating design guidelines for high-performing MOFs to accelerate discovery of new materials. My novel methodology synergizing theory and data-driven science will greatly extend the reach of current experimental and computational studies by discovering new thermodynamic theories that will be extendible to other material classes and providing atomic-level insights into MOF-guest interactions that determine materials performances.
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.
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- sciences naturellesinformatique et science de l'informationbases de données
- sciences naturellessciences biologiquesécologieécosystème
- sciences naturellessciences chimiqueschimie organiquecomposés aliphatiques
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
34450 Istanbul
Turquie