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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Engineering Magneto-ionic Materials for Energy-Efficient Actuation and Sensing: From Interfaces to Multifunctional Voltage-Tunable Micromagnets

Projektbeschreibung

Intelligente Werkstoffe, die Betätigung und Sensorik kombinieren

Magnetische Systeme sind für Mikro- und Nanotechnologien, wie z. B. Fluidik- und Roboteranwendungen, unerlässlich. Trotz ihres großen Potenzials wird ihr Einsatz durch erhebliche Energieineffizienzen behindert. Die Verwendung von Elektromagneten zur Erzeugung zeitlich veränderlicher Magnetfelder führt zu Energieverlusten in Joule und Wärme. Derzeitige Lösungen haben mit geringen elektromagnetischen Effekten zu kämpfen, die durch hohe Spannungen oder niedrige Temperaturen begrenzt sind. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ACTIONS wird versucht, diese Herausforderungen durch die Entwicklung magneto-ionischer Werkstoffe zu bewältigen, die elektrische Felder statt elektrischer Ströme nutzen. Das Ziel von ACTIONS lautet, diese Effekte von dünnen Filmen auf 3D-Nanomagnete auszuweiten, um eine energiesparende Betätigung und programmierbare magnetische Eigenschaften zu erreichen. Durch die Kombination von Betätigung und Sensorik in einem Werkstoff sieht ACTIONS intelligentere, energieeffizientere Lösungen vor, die magnetische Technologien verändern und eine neue Klasse nachhaltiger intelligenter Werkstoffe schaffen könnten.

Ziel

ACTIONS proposes a material-based concept to drastically reduce the energy consumption of magnet-based micro- and nanotechnologies. Magnetic systems offer unique advantages for actuation in miniature fluidic and robotic systems, but their integration is hindered because electromagnets are required to create time-varying magnetic fields, causing joule energy loss and heat effects. Alternative control of magnetic materials using an electric field instead of electric current would present an energy-efficient solution. However, established magnetoelectric effects are small and restricted to low temperature or high voltage. Recently, we have demonstrated low-voltage control of magnetic films in liquid electrolytes by exploiting electrochemical reactions and ionic motion.
ACTIONS targets the engineering of these emerging magneto-ionic materials to use their immense unexplored potential for low power actuation. The innovative strategy of ACTIONS is to transfer magneto-ionic effects of ferromagnetic metal thin films in liquid electrolytes to 3D nanomagnets and assemblies with defined anisotropy and at critical points. I will use a unique combination of in situ analytical and magnetic techniques to study the magneto-ionic control of magnetization; on this base I plan to attain magneto-ionic micromagnets with voltage-reconfigurable stray fields, which can potentially replace microelectromagnets. Additionally, ACTIONS recognizes the inherent cross-link between electrochemistry and magnetism in magneto-ionic systems as a ground-breaking route to combine actuation and sensing in one material. Interfacial chemistry sensing will be based on the electrical response. The final objective is to identify materials in which actuation and sensing can be programmed on demand by a voltage protocol. The concept in ACTIONS goes beyond conventional multifunctional composites and could establish a paradigm change in magnetic technologies and a novel class of energy-saving smart materials.

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. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

TECHNISCHE UNIVERSITAET CHEMNITZ
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 994 165,00
Adresse
STRASSE DER NATIONEN 62
09111 Chemnitz
Deutschland

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Region
Sachsen Chemnitz Chemnitz
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 994 165,00

Begünstigte (1)

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