Projektbeschreibung
Phasenwechselmaterialien für eine bessere Wärmeableitung in der Nanoelektronik
Elektronikelemente werden immer kleiner und leistungsfähiger, doch die von ihnen erzeugten Wärme muss nach wie vor kontrolliert werden. Das vom Europäischen Innovationsrat finanzierte Projekt SPARK-e zielt darauf ab, dieses Problem anzugehen, indem es sich auf innovative Materialien konzentriert, die als Festkörper-Phasenwechselmaterialien (PCMs) bezeichnet werden. Diese Materialien können bei Phasenübergängen große Wärmemengen aufnehmen und speichern. Daher eignen sie sich ideal für ein fortschrittliches Wärmemanagement. Die Forschenden werden Thermoschalter zur Steuerung des Wärmeflusses und Systeme zur Energiegewinnung entwickeln, die Wärme in Elektrizität umwandeln. Indem SPARK-e Experimente und Simulationen kombiniert, wird es die Lücke zwischen dem Wärmeverhalten im Nanomaßstab und realen Anwendungen schließen. SPARK-e zielt auf den Technologiereifegrad 4 ab, wobei die Wärmeableitung verbessert und den Energieverbrauch in nanoelektronischen Geräten verringert werden soll.
Ziel
As electronic devices become more powerful and densely integrated, poor heat dissipation leads to overheating, compromising both efficiency and reliability. In applications where energy efficiency, compactness, and silent operation are essential—such as smart edge devices—passive thermal management is often preferred over active cooling. Traditional passive cooling methods include thermal interface materials, heat sinks, and more recently, solid-to-liquid phase change materials (PCMs).
At smaller scales, solid-state thermal control devices are emerging as promising alternatives for enhanced thermal management. These materials differ from conventional passive solutions due to their sharply nonlinear thermal properties, which vary with direction and operating temperature. This unique behavior enables more efficient heat dissipation, improving circuit performance and energy conversion beyond traditional capabilities.
SPARK-e will explore a selected set of solid-to-solid PCMs for: a) passive thermal management, pioneering the use of solid-to-solid PCMs; b) developing new solid-state thermal control devices, including innovative covalent organic frameworks as thermal switches; and c) energy harvesting, by using multifunctional PCMs that can store heat and convert it into electrical energy through pyroelectric effects.
Experimental efforts will be supported by a simulation framework to describe how nanoscale physical properties translate into heat generation and dissipation rates within single electronic nanodevices, as well as micro and macro packages.
The project will involve 10 partners from 7 EU countries, including universities, research centers, and technology suppliers, collaborating over 48 months across 12 work packages. Targeting Technology Readiness Level 4 (TRL4), SPARK-e aims to address the critical challenges of enhancing heat dissipation and reducing energy consumption in nanoelectronic devices.
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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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.3.1 - The European Innovation Council (EIC)
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-EIC - HORIZON EIC 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) HORIZON-EIC-2024-PATHFINDERCHALLENGES-01
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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.
06071 BADAJOZ
Spanien
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.