Descripción del proyecto
Comprender el potencial de la celulosa para transformar el procesamiento de biopolímeros
La celulosa es biodegradable y resistente, pero no puede procesarse con los métodos termoplásticos convencionales por su tendencia a descomponerse antes de fundirse, debido a los enlaces de hidrógeno y las interacciones hidrofóbicas. El equipo del proyecto LaserCell, financiado por el CEI, pretende transformar el procesado de biopolímeros avanzando en el conocimiento de la celulosa y otros biomateriales. En el proyecto se utilizará pulsos de láser infrarrojo (IR) para alterar las interacciones cohesivas de la celulosa a nivel molecular y plastificarla mediante la excitación resonante de enlaces específicos. Mediante la emisión de pulsos de láser cortos y de alta potencia sin causar daños térmicos, el equipo del proyecto estudiará cómo influyen los distintos parámetros del láser en la estructura supramolecular de la celulosa. Además, desarrollará herramientas para analizar estos cambios bajo cargas mecánicas, lo que ofrece nuevas oportunidades para los materiales basados en la celulosa.
Objetivo
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.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias químicas ciencia de polímeros
- ingeniería y tecnología biotecnología industrial biomaterial
- ciencias naturales ciencias físicas óptica física del láser
- ciencias naturales ciencias físicas física teórica física de partículas fotones
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
80333 Muenchen
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.