Descrizione del progetto
Comprendere il potenziale della cellulosa per trasformare la lavorazione dei biopolimeri
La cellulosa è biodegradabile e resistente, ma non può essere lavorata attraverso i metodi termoplastici convenzionali a causa della sua tendenza a decomporsi prima della fusione, il che dipende dal legame idrogeno e delle interazioni idrofobiche. Il progetto LaserCell, finanziato dal CER, si prefigge di trasformare la lavorazione dei biopolimeri facendo progredire la nostra comprensione della cellulosa e di altri biomateriali. Il progetto utilizzerà impulsi laser a infrarossi per interrompere le interazioni coesive all’interno della cellulosa a livello molecolare, plastificandola in modo efficace attraverso l’eccitazione risonante di legami specifici. Mediante un’erogazione di impulsi laser brevi e ad alta potenza che non causa danni termici, il progetto esplorerà il modo in cui vari parametri laser influenzano la struttura supramolecolare della cellulosa e svilupperà strumenti volti ad analizzare questi cambiamenti sotto carichi meccanici, offrendo nuove strade per lo sviluppo di materiali a base di cellulosa.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze chimiche scienze dei polimeri
- ingegneria e tecnologia biotecnologia industriale biomateriale
- scienze naturali scienze fisiche ottica fisica dei laser
- scienze naturali scienze fisiche fisica teoretica fisica delle particelle fotoni
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
80333 Muenchen
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.