Projektbeschreibung
Synthetische aktive Materie in 3D formen
Die autonome Bewegung von Mikroorganismen in Fluiden ist ein Schlüsselmerkmal der aktiven Materie, die wiederum ein zentrales Konzept der Physik der weichen Materie bildet. Während mikrometerkleine synthetische selbstangetriebene Partikel zwar interne Energie in gerichtete Bewegung umwandeln können, sind aber die meisten experimentellen Systeme nicht geeignet, um kollektives Verhalten wie Schwärmen und aktive Turbulenz im dreidimensionalen (3D) Raum zu erforschen, da sie normalerweise auf zweidimensionale (2D) Systeme beschränkt sind. Die Arbeit des ERC-finanzierten Projekts SynthAct3D zielt darauf ab, die Forschung im Bereich der synthetischen aktiven Materie voranzutreiben, wobei von 2D-Experimenten zu innovativen 3D-Materialien mit lebensähnlichen Funktionalitäten übergegangen wird. Es werden Kernmechanismen untersucht, wobei im Mittelpunkt steht, wie Dimensionalität und Partikelform die hierarchische Selbstorganisation steuern, und die Auswirkungen von Antrieb und mikroskopischer Dynamik auf das Verhalten selbstangetriebener Partikel im 3D-Raum geklärt wird.
Ziel
Autonomous motion and adaptability of microorganisms in fluids are hallmark features of living systems, fueling the emergence of active matter within the realm of soft matter physics. Notably, micron-sized synthetic self-propelled particles (SPPs) have emerged as a distinct class within this domain due to their unique ability to convert internal energy into directed motion, making them ideal models for studying inherently out-of-equilibrium systems. However, a significant challenge persists: the majority of existing synthetic SPPs are ill-suited for probing the governing principles of emergent collective behaviors observed in living systems, such as swarming, active turbulence, and living clusters, particularly in 3D real space.
The ultimate aim of SynthAct3D is to pioneer a paradigm shift, transitioning synthetic active matter from the familiar territory of 2D experiments towards the uncharted terrain of 3D materials with advanced functionalities.
This fundamentally driven, experiment-centric proposal seeks to unravel the core mechanisms behind emergent phenomena observed in living systems, employing entirely synthetic units.
SynthAct3D focuses on two complementary goals, anchored in a novel experimental framework that combines innovative SPP designs, rigorous characterization, and high-speed confocal imaging:
I. Phase behavior
a. Investigate the influences of dimensionality (2D Vs 3D) and particle shape on the emergence of self-organization, both structurally and dynamically.
b. Elucidate the role of particle propulsion and the microscopic nonequilibrium dynamics in dictating the macroscopic behavior of SPPs in 3D.
II. Active materials
a. Design reconfigurable 3D active materials (e.g. shape-shifting, and glasses)
This research is expected to yield unprecedented insights into internally powered systems in 3D, paving the way for a new class of internally driven materials with applications in reconfigurable soft materials.
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.
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- Technik und Technologie Werkstofftechnik amorphe Feststoffe
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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.
7522 NB Enschede
Niederlande
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.