Projektbeschreibung
Wie weiche Materialien Formveränderungen für die Informationsverarbeitung nutzen
Lebende Systeme vollbringen bemerkenswerte Leistungen, indem sie ihre Form so anpassen, dass sie Informationen verarbeiten und auf ihre Umgebung reagieren können. Zellen können sich beispielsweise in komplexen Umgebungen zurechtfinden oder sich während der Entwicklung selbst organisieren. Das ERC-finanzierte Projekt GOAL untersucht, wie weiche, aktive Materialien solche Verhaltensweisen nachahmen, indem sie ihre veränderliche Form zur Berechnung und Selbstorganisation nutzen. Im Fokus stehen dabei anisotropen Materialien, um zu untersuchen, wie die Oberflächendynamik innere Zustände beeinflusst. Durch die Kombination theoretischer Ergebnisse mit Versuschsdaten soll in der vorgeschlagenen Studie ermittelt werden, wie die Kopplung zwischen anisotropen Materialien und ihrer Geometrie funktionelle Verhaltensweisen wie etwa die autonome Umgehung von Objekten oder die Selbstorganisation von Embryonen hervorruft. Diese Erkenntnisse werden das Verständnis über adaptive Materialien und ihrer potenziellen Anwendungen in der Biologie und Technologie verbessern.
Ziel
Living materials process information through their physical degrees of freedom, enabling autonomous functions beyond the capabilities of electronic systems. For example, a migrating cell uses its own shape dynamics to navigate through complex environments and decide which way to go. Yet, the principles underlying such physical information processing have not been identified due to the complexity inherent to problems involving fluctuating dynamic boundaries, and the need for a multidisciplinary approach to link theory with experiments.
Building on recent scientific and methodological advances from my group, I propose to investigate how soft active materials perform computations and self-organise functional behaviours using the deformations of their own shape. Specifically, using surface anchoring effects in anisotropic materials as a paradigm for physical shape sensing, GOAL will identify how information is transferred from the covariant dynamics of active boundaries to surface-controlled bulk states, enabled by our novel approach to simulate active surface fluctuations (WP1-2). Combining theoretical results with experimental data from the technological frontier of biology, we will identify how the coupling between anisotropic materials and their geometry generates functional behaviours, such as autonomous object avoidance or embryo self-organisation (WP3). Lastly, we will leverage the visual accessibility of geometrical features to probe how machine learning approaches infer geometry-driven states and transitions from images, and to test our information theoretical predictions on shape sensing (WP4).
GOAL will likely lead to the discovery of universal principles for shape-adaptive matter, because the nonlinear dependencies that arise from geometrical relations express fundamental mathematical properties of space that hold across all scales and contexts.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG
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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.
69117 Heidelberg
Deutschland
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.