Projektbeschreibung
Adaptive synthetische Materialien neu aufstellen
Adaptive synthetische Materialien können in Bereichen eingesetzt werden, in denen selbstregulierende und autonome Systeme erforderlich sind, und ebnen den Weg für komplexere Materialien und Instrumente. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts DIMENSION werden gekoppelte physikalische Rückkopplungsschleifen in mehrdimensionalen Hydrogelen einbezogen. Dadurch, dass diese Hydrogele in die Lage versetzt werden, mit Umweltreizen zu interagieren, soll das Projektteam bemerkenswerte Materialfunktionen und die Fähigkeit zur Fernsteuerung freisetzen. Konkret geht es um die Entwicklung positiver Rückkopplungsmechanismen durch streuungsverstärkte Absorption in Hydrogelen und den Einsatz kontinuierlicher Laserstrahlen, um Systeme zu schaffen, die externe Reize wahrnehmen und ihre Reaktionen dementsprechend anpassen können. Diese Fortschritte versprechen, Mensch-Maschine-Schnittstellen, künstliche Hauttechnologien und verschiedene andere Bereiche zu verändern und die nächste Innovationswelle bei adaptiven Materialien anzustoßen.
Ziel
Towards the new frontier of self-regulated, autonomous, and adaptive synthetic materials, DIMENSION aims to bring a breakthrough by introducing coupled physical feedback loops in multidimensional hydrogels. Physical feedback mechanisms allow remote powering and interplay with the environmental stimuli and have proven to be instrumental in achieving groundbreaking material functionalities. However, the state-of-the-art physical feedback systems are all limited to single negative feedback loops within a predefined dimensionality. Inspired by the complex responses regulated by multi-component coupled feedbacks in biological systems, I envisage unprecedented functionalities enabled by the new concept in DIMENSION.
The grand challenges to construct physical feedback coupling lie in implementing new feedback mechanisms in responsive materials and interfacing different feedback mechanisms to form coupling. Herein, I propose to develop new positive feedback mechanisms based on scattering enhanced absorption in hydrogels, supported by my recent discovery, which will be interfaced with a negative feedback loop to construct coupled feedback loops. DIMENSION will create hydrogel systems fuelled by a constant laser beam, and synergy of optical excitation and gels' response will result in steady states or robust oscillations of temperature, allowing sensing of external stimuli and local enhancement of response. The feedback coupling will enable 3 new model systems with multidimensional geometries: (1) 1D adaptive motility in soft devices, (2) 2D mechano-training in bilayer films, and (3) 3D multidirectional adaptive sensors.
DIMENSION will provide new design routes for coupled feedback loops in soft materials across multidimensional geometries. The impact of DIMENSION will be far-reaching beyond self-regulated and adaptive materials, providing implications for embodied intelligence, artificial skin, human-machine interfaces, and bio-inspired actuators.
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. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenPhysik der kondensierten MateriePhysik der weichen Materie
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenPolymerwissenschaft
- Technik und TechnologieElektrotechnik, Elektronik, InformationstechnikElektrotechnikRobotertechnikweiche Robotik
- Technik und TechnologieWerkstofftechnikNanokomposite
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-ERC -Gastgebende Einrichtung
02150 Espoo
Finnland