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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Laboratory 4 Dimensional X-ray Diffraction for Sustainable Materials Development

Descripción del proyecto

Visualizar la evolución de la microestructura de los materiales cristalinos en tiempo real

El rendimiento de materiales avanzados como las celdas fotovoltaicas, las baterías de estado sólido, los cables ligeros de aluminio para vehículos eléctricos o los componentes metálicos impresos en tres dimensiones depende de estructuras internas diseñadas con precisión a escala microscópica. Estas microestructuras cristalinas, es decir, la disposición ordenada de los átomos en metales, cerámicas y semiconductores, determinan el rendimiento, la vida útil y el impacto ambiental de los materiales. En el proyecto Lab4DMade, financiado por el Consejo Europeo de Innovación, se desarrollará un microscopio de difracción de rayos X para visualizar la evolución de estas microestructuras en tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal. La capacidad de observar el comportamiento de los materiales en condiciones reales de funcionamiento con una resolución y una velocidad sin precedentes acelerará el diseño de materiales más resistentes, eficientes y sostenibles. Se espera que la nueva tecnología supere las prestaciones de todas las herramientas de imagen cristalográfica no destructivas disponibles hoy día.

Objetivo

Several pressing societal challenges require the development of a new generation of materials that are stronger, smarter, more efficient, and more sustainable. The unique capabilities of such new materials are in most cases dictated by their intricate crystalline microstructure. Thus, continued research and innovation, and understanding of the characteristics and manipulation of crystalline materials is fundamental for further progress, economic growth, and improvement of our quality of life.
Lab4DMade will revolutionize this field by developing a Lab4DµXRD prototype, the first-of-its-kind laboratory-based scanning X-ray diffraction microscope with unprecedented high throughput, spatial and temporal resolution, and user-friendliness. The Lab4DµXRD prototype will incorporate a new class of X-ray focusing optics to be developed to provide a focused highly intense X-ray probe and a new type of detector TimePix4 with superior read out rate and energy resolution.
The potential of Lab4DµXRD will be demonstrated in relevant environments (reaching TRL6), using application cases within next generation materials and processing (photovoltaics, aluminum wires for electric vehicles, solid state batteries and additive manufacturing). Lab4DµXRD will outperform all existing non-destructive laboratory-based crystallographic imaging tools with i) a ten-time improved spatial resolution, ii) the availability to image a much broader range of materials (with small grain sizes and defects), iii) increased speed of acquisition, iv) 3D information about local strain and phase distributions within the bulk, and v)uniquely, 4D (x,y,z,time) mapping of the microstructural evolution while the samples are exposed to external stimuli.
Lab4DµXRD represents a significant business opportunity for the 3 companies developing hardware and software (Xnovo, Advacam and AXO). DTU and the 3 associated partners (DESY, Hydro and MPI) will benefit from being the first end-users with access to Lab4DµXRD.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-EIC-2025-TRANSITIONOPEN

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Coordinador

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Aportación neta de la UEn
€ 887 800,00
Dirección
ANKER ENGELUNDS VEJ 101
2800 Kongens Lyngby
Dinamarca
Región
Danmark Hovedstaden Københavns omegn
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Participantes (3)

Socios (3)