Projektbeschreibung
Synthetische Materialien nach dem Bauplan der Natur für das Leben
Durch natürliche Evolution entstehen aus Biomolekülen unglaublich widerstandsfähige und farbenprächtige Strukturen, wobei winzige Bausteine zu komplexen, geschichteten Mustern gestapelt werden. Die physikalischen Grundlagen der Entstehung dieser Materialien sind jedoch nach wie vor ein Rätsel, was uns daran hindert, ähnlich widerstandsfähige und nachhaltige synthetische Alternativen zu kreieren. Die Arbeit des ERC-finanzierten Projekts Bio-ReALM zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, wobei aktive Materialien von Grund auf aus „schwimmenden“ stabförmigen Partikeln aufgebaut werden, die die Bausteine der Natur nachahmen. Mithilfe von Echtzeitbildgebung dieser Partikel wird die Forschungsgruppe in der Lage sein, interne Defekte zu steuern, um die Festigkeit des Materials und seine Lichtstreuungseigenschaften zu verbessern. Das Ziel von Bio-ReALM lautet, die außergewöhnlichen Eigenschaften lebender Organismen auf synthetische Materie zu übertragen und auf diese Weise die Funktionalität und Lebensdauer alltäglicher Materialien deutlich zu optimieren.
Ziel
In nature, evolution has shaped biomolecules with out-of-equilibrium processes to create organs with unparalleled mechanical strength and optical complexity. Surprisingly, the intrinsic ordering across many endo- and exoskeletons is the same. Elongated building blocks made of proteins or polysaccharides align and helically stack, forming layered liquid crystal structures. This ordering can be locally disrupted by defects. In arthropods, defects distribute stress and diffusely scatter light, granting the arthropods with astonishing toughness and noniridescent structural color. Materials scientists have long sought to make construction and coating materials more resilient and sustainable by mimicking these properties in the lab. However, the fundamental physics that underlies the formation of these organs is unknown. To date, there is no experimental system that is out-of-equilibrium and has the same layered organization as skeletal organs. To advance bio-inspired technology, the physics of biomineralization must be examined.
Here, I will leverage my expertise in liquid crystals and colloid synthesis to develop, from the bottom-up, Bio-inspired, Responsive, and Active Layered Materials, bringing laboratory-produced materials to the Bio-ReALM. With a team of three PhDs, I will shape layered, out-of-equilibrium liquid crystals, using colloidal rods that can swim. The system will be composed of colloids similar in shape and size to the biomolecular building blocks used in nature but that can be imaged with high resolution. Real-space, real-time imaging enables unprecedented detail in defect characterization. The amount and types of defects influence material properties. My team will control defects with activity to advance material optics and mechanics. Using designer colloids, Bio-ReALM will uncover the physics used by nature to bring the exceptional features of living organisms to synthetic matter, increasing the functionality and lifetime of everyday 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.
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.
3584 CS Utrecht
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.