Projektbeschreibung
Von Versuch und Irrtum zum prädiktiven Kristallentwurf
Viele Stoffe wie beispielsweise Medikamente und Lebensmittel können verschiedene Kristallformen annehmen. Dieses Phänomen ist als Polymorphismus bekannt. Da sich diese Formen oft unterschiedlich verhalten und sich dies auf Sicherheit und Leistung auswirkt, ist es entscheidend, zu steuern, welche davon sich ausbreitet, was jedoch schwierig und unvorhersehbar bleibt. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts CLUSTERS lautet, dieses Problem durch den Einsatz elektrischer Felder zur Steuerung des Kristallisationsprozesses zu lösen. Durch die Entwicklung neuer quelloffener Software und die Durchführung fortgeschrittener Quantensimulationen wird die Forschungsgruppe erlernen, wie sich eine gewünschte Kristallstruktur präzise herbeiführen lässt. Dies könnte einen Wandel in der Industrie vom Versuch-und-Irrtum-Ansatz hin zu vorausschauendem Design bewirken und dazu beitragen, sicherere Arzneimittel und bessere Elektronik zu entwickeln. Im Endeffekt zielt das Team von CLUSTERS darauf ab, umweltfreundlichere, nachhaltige Technologien zu fördern und den Wissenschaftsteams jene Werkzeuge zu verschaffen, mit denen große technische Herausforderungen zu meistern sind.
Ziel
Polymorphism, the ability of a compound to crystallize in multiple forms, has enormous implications for pharmaceuticals, electronics, and food, where small structural differences can radically alter stability, performance, or safety. Yet, despite decades of research, reliable strategies to control polymorph selection remain elusive. The CLUSTERS project (Controlling poLymorphism USing opTimal ElectRic fieldS) aims to deliver the first predictive theoretical framework to design external electric fields that can selectively induce or interconvert specific polymorphs.
The project will proceed through three research stages. First, I will extend and generalize an optimal control model, originally developed for molecular reactions, to periodic crystalline systems, releasing it as open-source software. Next, I will map nucleation pathways and interconversion mechanisms of representative organic crystals using quantum chemical simulations. Finally, I will apply the new electric-field model to these systems, demonstrating how optimally oriented fields can drive polymorph selection or conversion. Results will be validated against literature data and expert consultation, ensuring feasibility and transferability.
CLUSTERS will thus establish a systematic, quantitative route to polymorph control, moving from empirical trial-and-error to predictive design principles. Beyond advancing fundamental understanding, the outcomes will guide crystal engineers, providing design rules to mimic field effects through molecular functionalization. This approach addresses major industrial challenges in pharmaceuticals and materials science, while aligning with Horizon Europe objectives of fostering scientific excellence, open science, and greener, more sustainable technologies. By training me in theoretical chemistry, software development, and soft skills, the fellowship will also strengthen my career trajectory toward independence in theoretical chemistry.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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-MSCA-2025-PF
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
08007 Barcelona
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.