Description du projet
Révolutionner les matériaux synthétiques adaptatifs
Les matériaux synthétiques adaptatifs renferment un fort potentiel pour les secteurs qui nécessitent des systèmes autorégulés et autonomes, ouvrant la voie à des matériaux et des outils plus complexes. Le projet DIMENSION, financé par le CER, se propose d’intégrer des boucles de rétroaction physiques couplées dans des hydrogels multidimensionnels. En permettant à ces hydrogels d’interagir avec des stimuli environnementaux, le projet entend débloquer des fonctionnalités matérielles remarquables et la possibilité d’alimentation à distance. Plus précisément, il entend développer des mécanismes de rétroaction positive en utilisant l’absorption renforcée par la diffusion dans les hydrogels et à utiliser des faisceaux laser continus pour créer des systèmes capables de détecter des stimuli externes et d’adapter leurs réponses en conséquence. Ces avancées devraient révolutionner les interfaces humain-machine, les technologies de peau artificielle et divers autres domaines, inaugurant la prochaine vague d’innovation dans le domaine des matériaux adaptatifs.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
- sciences naturellessciences physiquesphysique de la matière condenséephysique de la matière molle
- sciences naturellessciences chimiquesscience des polymères
- ingénierie et technologiegénie électrique, génie électronique, génie de l’informationingénierie électroniquerobotiquerobotique molle
- ingénierie et technologieingénierie des materiauxnanocomposites
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-STG
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HORIZON-ERC -Institution d’accueil
02150 Espoo
Finlande