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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Building self-supporting all-liquid hierarchical constructs using polysaccharide nanoparticles-stabilized interfaces

Projektbeschreibung

Nanopartikel zur Schaffung stabiler Strukturen in Flüssigkeiten verwenden

Die Herstellung fortgeschrittener multifunktionaler Werkstoffe aus Flüssigkeiten ist schwierig, da sie von Natur aus keine strukturelle Ordnung aufweisen. Im Rahmen des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts INTERLAYER sollen Nanopartikel zur Stabilisierung von Flüssigkeitsgrenzflächen eingesetzt werden, um deren Elastizität und mechanische Festigkeit zu erhöhen. Derzeitige mit Nanopartikeln stabilisierte mehrphasige Werkstoffe leiden unter einer geringen Partikelkonzentration an den Grenzflächen, was ihr Potenzial einschränkt. INTERLAYER führt einen neuartigen Verarbeitungsprozess zur Erhöhung der Nanopartikel-Konzentration ein, der stabile, selbsttragende Flüssigkeitsstrukturen unterstützt. Durch die Verwendung von nachhaltigen Polysaccharid-Nanopartikeln aus Pflanzen wird das Projektteam nicht nur die Werkstoffeigenschaften verbessern, sondern auch eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Werkstoffen auf fossiler Basis bieten.

Ziel

Liquids lack the spatial order required for advanced multifunctional materials with spatial resolution. However, self-supporting structured all-liquid multiphase systems would create a new class of biomimetic and reconfigurable materials. This can be achieved by assembling nanoparticles (NPs) at the liquid-liquid interfaces providing enhanced interfacial elasticity and stability. However, NPs-stabilised multiphasic materials currently suffer from low mechanical strength owning to the limited particle concentration that can be achieved at the interface, ultimately limiting the structure-property space. To remove these limitations, INTERLAYER sets out to localise NPs at the interface with much higher concentration via novel advective processing for the first time, enabling non-equilibrium kinetically trapped stabilized states. This will impart enhanced interfacial and bulk mechanical properties, while offering a unique and material-efficient route to create novel self-supporting all-liquid hierarchical constructs. The choice of polysaccharide nanoparticles (PNPs) in INTERLAYER, isolated top-down from plant-based sources, offers a promising platform with adaptability in particle shape, size, and surface chemistry. PNPs are also a sustainable alternative for fossil-based surfactants and inorganic particles, and are gaining increasing attention from industry. INTERLAYER will establish static state diagrams linking PNP physico-chemical properties to the multiphase material structure (Objective 1). Elucidating the physics-chemistry-processing relations will allow the production of novel self-supporting all-liquid hierarchical constructs stabilized by PNPs-laden interfaces (Objective 2). These constructs will then be used to build multiphase materials with more complex structures and advanced functionalities via 3D printing (long-term vision). INTERLAYER will pave the way to the next-generation sustainability-by-design materials, contributing to a more sustainable world.

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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -

Koordinator

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Netto-EU-Beitrag
€ 191 760,00
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgien

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Region
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Aktivitätstyp
Mittlere und höhere Bildungseinrichtungen
Links
Gesamtkosten
Keine Daten