Projektbeschreibung
Das Veränderungspotenzial von Zellulose in der Biopolymerverarbeitung verstehen
Zellulose ist biologisch abbaubar und strapazierfähig, kann aber nicht unter Einsatz konventioneller thermoplastischer Verfahren verarbeitet werden, da sie aufgrund der Wasserstoffbrückenbindungen und hydrophoben Wechselwirkungen dazu neigt, sich vor dem Schmelzen zu zersetzen. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts LaserCell besteht darin, die Biopolymerverarbeitung zu verändern, wobei unser Verständnis von Zellulose und anderen Biomaterialien verbessert wird. Im Rahmen des Projekts werden Infrarot-Laserpulse eingesetzt, um kohäsive Wechselwirkungen innerhalb der Zellulose auf molekularer Ebene zu unterbrechen und sie durch Resonanzanregung bestimmter Bindungen wirksam zu plastifizieren. Durch kurze, hochenergetische Laserpulse, die keine thermische Schädigung verursachen, wird projektintern erkundet, auf welche Weise verschiedene Laserparameter die supramolekulare Struktur der Zellulose beeinflussen. Zudem werden Instrumente zur Analyse dieser Veränderungen unter mechanischen Belastungen entwickelt, die neue Möglichkeiten für Materialien auf Zellulosebasis eröffnen.
Ziel
LaserCell envisions an innovative approach to reshape and rearrange cellulose at the molecular level by
disrupting cohesive interactions through resonant excitation of specific bonds. It will revolutionize the field of
biopolymer processing beyond cellulose and yield fundamental insights into supramolecular structure and
dynamics in biomaterials.
Although cellulose is biodegradable and mechanically strong, it cannot be processed by conventional
thermoplastic polymer methods, which limits its use as high-volume material. Cellulose decomposes before it
melts because of cooperative intermolecular hydrogen bonding and hydrophobic interactions. To plasticise
cellulose, I propose to disrupt these intermolecular bonds with photon energy delivered by infrared (IR) laser
pulses. Employing wavelengths matching specific vibrational modes, the photon energy will be resonantly
absorbed, thus effectively plasticising cellulose. I envision that the rapid energy dissipation in short pulses will
deliver enough peak power to disrupt the intermolecular bonds yet avoiding thermal damage.
I plan to systematically investigate how laser parameters influence the supramolecular structure of cellulose
and establish analytical tools to characterize its structural transitions under mechanical load. Additionally, to
allow processability in different set-ups, I aim to prolong the time window of plasticization and adjust the
flowability, by using the laser irradiation in synergy with the hydrogen disrupting molecules. As a proof of
concept, I will implement this novel photo-plasticization technique into a cellulose fibre spinning process and
post-treatment to modulate the cellulose fibre crystallinity.
I have worked for 10 years on cellulose-based materials and have a strong background in fibre spinning and
material science. My research group will engage 1 PhD student and 2 Postdocs with background in polymer
science and laser physics and technology.
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.
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.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Polymerwissenschaft
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Biomaterialien
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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.
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.
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
80333 Muenchen
Deutschland
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.