Projektbeschreibung
Aufdeckung verborgener Dynamiken im Nanobereich
Diffusion ist die Grundlage unzähliger mikroskopischer Phänomene, von der Nanotechnologie bis hin zur Biologie, doch die meisten Theorien versagen unter Nichtgleichgewichtsbedingungen wie bei Schubfluss oder reaktiven Grenzflächen. In diesem Kontext zielt das ERC-finanzierte Projekt NoDiCE darauf ab, diese komplexen Systeme zu untersuchen, indem funktionelle Kolloidpartikel in wohldefinierten Nichtgleichgewichtssystemen positioniert werden. Mithilfe der Mikroskopie mit evaneszenten Welle, der Fluoreszenzkorrelation bis hin zur Rasterkraftspektroskopie werden die Forschenden die Bewegung und Ordnung von Teilchen auf nanometrischer Ebene über einen weiten Zeitbereich verfolgen. Durch die Untersuchung des Einflusses hydrodynamischer Wechselwirkungen, Oberflächenadsorption und äußerer Strömungen auf das Partikelverhalten versucht NoDiCE, neue Gesetze der Selbstorganisation aufzudecken. Die Ergebnisse könnten Selbstorganisationsprozesse der nächsten Generation auslösen, das Verständnis von Reaktionswegen voranbringen und die Entwicklung von Diagnosetechnologien der nächsten Generation im Nanomaßstab beschleunigen.
Ziel
Diffusion is at the root of a huge number of microscopic structural and transport processes. During the last century, Einstein and Boltzmann's theories were successful in describing equilibrated systems, but they are not applicable to numerous strongly non-equilibrium conditions in nano-technological and macromolecular-scale biological contexts. Notably, many systems involve energy injection at an interface, either under dissipative shear flows or chemical reactivity. These common non-equilibrium situations are difficult to observe with precision and describe with statistical theory. NoDiCEs purpose is thus to design model experiments placing functional colloidal particles in complex, non-equilibrium environments with quantitative assessment based on delicate and simultaneous observations of the particles advective and diffusive motions, along with their precise spatial organization. Our observations exploit evanescent- wave microscopy to observe fluorescent nanoparticles driven out-of-equilibrium in microfluidic devices, providing 3D nanometric precision at kHz temporal scales. Fluorescence correlation and atomic force spectroscopies complement these measurements, providing DC to MHz bandwidth and similar spatial precision. We will demonstrate how non-trivial interactions of hydrodynamic origin with a boundary reveal novel nanoscale self-organization strategies, and learn how to integrate a hydrodynamic component into the statistical theory. We then enter the recent scientific debate about the extent to which Brownian motion can be impacted by reactive environments with catalysis. Lastly, we combine these elements with particles that present specific surface binding and are driven out of equilibrium by an external flow. The insights provided by our model experiments open a path for the developments of breakthrough self-assembly strategies, reaction- pathway analysis based on particle dynamics, and possible next-generation diagnostic tools.
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 Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG
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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.
75794 PARIS
Frankreich
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.