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Laboratory 4 Dimensional X-ray Diffraction for Sustainable Materials Development

Descrizione del progetto

Imaging in situ dell’evoluzione microstrutturale nei materiali cristallini

I materiali avanzati, dalle celle solari e dalle batterie allo stato solido ai cavi leggeri in alluminio per veicoli elettrici e ai componenti metallici stampati in 3D, si basano su strutture interne progettate con precisione su scala microscopica. Queste microstrutture cristalline, ossia le disposizioni atomiche ordinate presenti nei metalli, nelle ceramiche e nei semiconduttori, determinano in ultima istanza le prestazioni, la durata e l’impatto ambientale di un prodotto. Il progetto Lab4DMade, finanziato dal CEI, svilupperà un microscopio a diffrazione di raggi X in grado di rilevare l’evoluzione di queste microstrutture in quattro dimensioni: spazio e tempo. Grazie alla capacità di rivelare il comportamento dei materiali in condizioni operative reali con una risoluzione e una velocità senza pari, Lab4DMade accelererà la progettazione di materiali più resistenti, più efficienti e più sostenibili. Si prevede che la nuova tecnologia supererà in termini di prestazioni tutti gli attuali strumenti di imaging cristallografico non distruttivo utilizzati in laboratorio.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-EIC-2025-TRANSITIONOPEN

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Coordinatore

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Contributo netto dell'UE
€ 887 800,00
Indirizzo
ANKER ENGELUNDS VEJ 101
2800 Kongens Lyngby
Danimarca
Regione
Danmark Hovedstaden Københavns omegn
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Partecipanti (3)

Partner (3)