Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

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

Opis projektu

Inteligentne materiały łączące funkcje uruchamiania i wykrywania

Systemy magnetyczne odgrywają kluczową rolę w mikro- i nanotechnologiach, takich jak zastosowania w dziedzinie fluidyki i robotyki. Jednak ich potencjał nie jest w pełni wykorzystywany z powodu braku efektywności energetycznej. Straty energii i ciepła wynikają bowiem z wykorzystywania elektromagnesów do generowania zmiennych w czasie pól magnetycznych. Problemem dostępnych rozwiązań są niskie efekty magnetoelektryczne, ograniczone przez wysokie napięcie lub niskie temperatury. Celem finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu ACTIONS jest pokonanie tych wyzwań poprzez opracowanie materiałów magnetojonowych, które wykorzystują pola elektryczne zamiast prądów elektrycznych. Zespół projektu ACTIONS zamierza rozszerzyć te efekty, tak by były możliwe nie tylko w przypadku cienkich warstw, ale również nanomagnesów 3D, co pozwoli na zapewnienie rozruchu przy niskim poborze mocy i uzyskanie programowalnych właściwości magnetycznych. Dzięki połączeniu mechanizmów uruchamiania i wykrywania w jednym materiale projekt ACTIONS umożliwi tworzenie inteligentniejszych, energooszczędnych rozwiązań, które mogą przyczynić się do przekształcenia technologii magnetycznych i opracowania nowej klasy zrównoważonych inteligentnych materiałów.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2023-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITAET CHEMNITZ
Wkład UE netto
€ 1 994 165,00
Koszt całkowity
€ 1 994 165,00

Beneficjenci (1)