Ziel
I seek to develop new ferroelectrics based on metal-organic frameworks with dipolar rotors. Ferroelectrics are targeted to be used as physically flexible memories and mechanical energy harvesters for biocompatible sensors and implantable monitoring devices.
As ferroelectrics can store and switch their polarity, they can be used as memories. Via the piezoelectric effect, they can harvest mechanical vibrations. The materials most compatible with flexible substrates, are soft matter materials. However, these so far don’t meet the requirements. Especially lacking is a combination of i) polarisation stability, ii) a sufficiently low energy barrier for polarisation switching and iii) fast switching. As energy harvesters, soft matter materials are hampered by low piezoelectric coefficients.
The main objective of this proposal is rational design of ferroelectrics by obtaining a fundamental understanding of the relation between structure and properties. I will achieve this by uniquely synthesizing polar rotors into 3D crystalline scaffolds that allow to alter the rotors’ nano-environement. I will achieve this via polar ligands in metal-organic frameworks (MOFs). The variability of MOFs allows to tune the nature of the hindrance towards rotation of the polar rotors. The tuneable flexibility allows to regulate the energy harvesting efficiency. Moreover, MOFs have already shown potential as biocompatible materials that can be integrated on physically flexible substrates.
The research consists of i) synthesis of polar rotor MOFs with targeted variations, ii) reliable characterisation and computational modelling of the electronic properties, iii) nanoscopic insight in the switching dynamics. The approach allows to understand how ferro- and piezoelectricity are related to the materials’ structure, and hence to develop materials with exceptional performance. My recent observation of the ferroelectric behaviour of a nitrofunctionalised MOF is the basis for this proposal.
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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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Physik der kondensierten Materie Physik der weichen Materie
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik elektrotechnische Industrie Piezoelektrika
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
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.
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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.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2017-STG
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2628 CN DELFT
Niederlande
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