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PhotoBioLEAP; Biobased photon upconverting living hydrogel platforms for photosynthesis enabled technologies

Description du projet

Transformer la lumière en opportunité pour une photosynthèse plus intelligente

La photosynthèse est à la base de presque toute vie sur Terre, car elle transforme la lumière du soleil en énergie chimique. Cependant, elle pourrait jouer un rôle encore plus important en biologie et en biotechnologie si cette conversion en énergie était plus efficace. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet PhotoBioLEAP proposera une solution à base d’hydrogel conçue pour optimiser l’efficacité de la photosynthèse. En particulier, ce nouveau système permettra de convertir la lumière du proche infrarouge en lumière visible grâce à la conversion ascendante des photons. À ce titre, cette technologie augmentera l’efficacité de la photosynthèse en éliminant l’auto-ombrage et les limitations liées aux longueurs d’onde photoréactives.

Objectif

Photosynthesis is foundation of our biosphere. Beyond its natural function to convert light energy into chemical energy that fuels most of the life forms and production of oxygen that we breath, humanity is now creatively repurposing photosynthesis to address modern challenges, from developing photosynthetic cell factories for sustainable chemical production to engineering life-support systems for survival in space. Many of these technologies use photosynthetic microorganisms, such as cyanobacteria and microalgae, often immobilized in dense hydrogels to save space, water, and energy. Two primary bottlenecks limit these technologies. The first is a fundamental limitation of photosynthesis itself: chlorophyll uses only a narrow band of the light spectrum (photosynthetically active radiation or PAR), wasting nearly 50% of the solar spectrum, which is rich in infrared light. The second is a technical challenge: high cell concentrations lead to self-shading and inefficient light distribution.
The PhotoBioLEAP project offers an ambitious solution to these problems; a hydrogel platform that converts inactive near-infrared (NIR) light into active visible light through a process called photon upconversion, hence broadens the spectral utilization. This unique design leverages the high penetration of NIR radiation to generate light directly inside the hydrogel, improving light distribution and efficiency. The project is a highly interdisciplinary effort, carefully designed to maximize feasibility by combining the expertise of the researcher and the host, and contributes to the EU's goals of boosting biotechnology and biomanufacturing for a more sustainable future.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinateur

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Contribution nette de l'UE
€ 276 187,92
Adresse
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Royaume-Uni
Région
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée