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Animating Metamaterials using Non-Reciprocity

Descrizione del progetto

Materiali in grado di muoversi su terreni complessi e di adattarsi autonomamente

I sistemi viventi, come le cellule e gli organismi, sono in grado di muoversi, adattarsi e riprendersi dai danni, capacità di cui sono attualmente privi i materiali sintetici. Ispirandosi alla natura, il progetto ANIMETA, finanziato dal CER, si propone di creare materiali sintetici che imitino queste caratteristiche tramite una combinazione di progressi realizzati n ambito di metamateriali meccanici e robotica. Noti per le loro proprietà uniche, come il cambiamento di forma e la guida d’onda, i metamateriali sono in grado di muoversi, ma la loro locomozione su terreni complessi è poco compresa. ANIMETA progetterà un nuovo tipo di metamateriale che utilizza la robotica (sensori, attuatori e controllo di feedback) al fine di muoversi in modi che sfidano la terza legge di Newton. Questi materiali saranno in grado di rotolare, strisciare e saltare in maniera autonoma.

Obiettivo

Living materials such as cells, tissues and simple organisms are animate. They autonomously and adaptively navigate their environment and are resilient to damage. Can we take inspiration from Nature and create synthetic animate materials?

This dream has now become tangible thanks to major progress in the field of mechanical metamaterials. Metamaterials are composites that exhibit exceptional properties by leveraging geometric effects within their architecture. For example, they exhibit on-demand shape-changes and guide waves unidirectionally. Such functionalities are extremely promising to achieve animacy: pairing unidirectional waves with shape-changes can power locomotion—a crucial aspect of animacy. Yet, the locomotion of such metamaterials remains poorly understood and we lack design principles for their design and control. Therefore, metamaterials cannot locomote in complex and unpredictable terrains.

I propose to overcome these limitations by introducing a new class of shape-changing metamaterials that are non-reciprocal. I will add robotics to the metamaterials toolbox by using distributed sensors, actuators and feedback control to break mechanical reciprocity, viz. Newton’s third law. These non-reciprocal metamaterials are described by asymmetric matrices and tensors and display unidirectional patterns of shape-changes. I will harness these patterns to create three-dimensional metamaterials that can autonomously roll, crawl and jump, and that display optimal locomotion performances in complex and unpredictable terrains.

Just as living materials have deeply integrated and distributed functions, metamaterials will achieve animacy by interweaving shape-changes and non-reciprocity. ANIMETA will blur the boundary between metamaterials and robotics, provide new insights into metamaterial design and pattern formation in a distinctive setting where reciprocity is broken and will bring about new concepts for a new generation of distributed robots.

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.

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Parole chiave

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.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

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-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITEIT VAN AMSTERDAM
Contributo netto dell'UE

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.

€ 2 936 758,75
Costo totale

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.

€ 2 936 758,75

Beneficiari (1)

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