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Pattern Formation in Active Nonreciprocal Mechanical Metamaterials

Descrizione del progetto

Programmazione di comportamenti realistici e funzioni autonome nei materiali sintetici

Gli ingegneri che progettano la robotica di nuova generazione e le strutture intelligenti devono affrontare una sfida importante: i materiali sintetici sono statici rispetto agli organismi viventi, che si adattano e si auto-riparano naturalmente. Sebbene l’introduzione di sensori e attuatori distribuiti consenta a questi materiali di imitare i movimenti biologici, gli scienziati non sono in grado di prevedere come si comporteranno quando interagiranno con ambienti reali complessi e imprevedibili. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto PACMAN contribuirà a definire le leggi matematiche che regolano la deformazione e l’evoluzione di questi materiali. Verranno utilizzati modelli multifisici computazionali per studiare in che modo i vincoli geometrici e le leggi fisiche influenzano la selezione dei modelli. La ricerca proposta fornirà i modelli ingegneristici necessari per progettare materiali sintetici intelligenti e autonomi, in grado di svolgere funzioni simili a quelle degli organismi viventi.

Obiettivo

Living matter, from cells to complex organisms are animate: they perform extraordinary mechanical tasks like locomotion, adaptation to environments, and self-repair. By contrast, even advanced synthetic materials remain far from achieving such autonomous functionalities. A promising route to synthetic animate materials is nonreciprocal mechanical metamaterials: active mechanical systems composed of distributed sensors and actuators whose active feedback breaks the symmetry of couplings between their unit blocks. To realize animate functionalities, these materials should in principle be able to form and control environment-dependent nonlinear patterns. Yet most studies to date remain confined to linear regimes and isolated settings. As a result, the fundamental understanding of patterns in nonreciprocal mechanical metamaterials is still poorly understood. This project addresses this gap by developing the theoretical foundations for pattern formation, selection, and control in nonlinear nonreciprocal metamaterials. Specifically, I will (i) identify the physical laws governing pattern formation under the effects of nonlinearity, damping, and driving, (ii) investigate the role of geometric constraints like finite size and boundaries, and (iii) translate these insights into computational multiphysics models of active mechanical metamaterials, in which patterns induce animate behaviors. This proposal represents an innovative approach made possible by the complementary expertise of a leading lab in active mechanical metamaterials (host) and my own background in nonlinear dynamics. The results from this study will open new avenues by establishing the guiding principles for pattern-based animate and autonomous functionalities in active solids. This fellowship will equip me with transformational expertise in nonlinear active solids, multiphysics simulations and interdisciplinary collaboration, constituting a major step towards establishing my independent academic career.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2025-PF

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSITEIT VAN AMSTERDAM
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 217 076,16
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato