Ziel
Mechanical metamaterials are man-made structures with tailored vibrational properties geared towards applications such as earth-quake protection, energy harvesting, or medical imaging. Recently, we promoted a new design principle for such materials: topological band-theory known from quantum condensed matter physics. To date, the use of topology in mechanical materials has been largely restricted to one or two dimensions, a central shortcoming for applications. The objective of TopMechMat is to address this challenge (i) by establishing a theoretical framework for topological mechanical metamaterials in three dimensions, (ii) by developing a novel algorithm enabling the sample design, and (iii) by experimentally validating the proposed materials.
The current approach to topological mechanical systems is based on lcoal symmetries unnatural to classical mechanics. Crystalline symmetries, on the other hand, are ubiquitous in metamaterials and are known to stabilize topological phases. Using group cohomology techniques we will establish a theoretical framework for topological phonons in three dimensions.
Translating a theoretical model into an actual sample requires extensive finite element simulations. However, the complexity of topological phonon models precludes the application of known design algorithms. We plan to use a neural network to address this challenge. This will allow us to exploit the power of genetic algorithms in executing the required large-scale parameter scans. The successful implementation of this design algorithm will present us with an exciting opportunity: Mechanical systems might enable the discovery of yet unobserved topological phases of matter.
We plan to build a three-axis scanning vibrometer to investigate additively manufactured metamaterial samples. This will allow us to validate our ideas and to provide proof-of-principle results emphasizing the feasibility of our designs for concrete applications.
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
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Atomphysik
- Naturwissenschaften Geowissenschaften und verwandte Umweltwissenschaften Geologie Seismik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz Computational Intelligence
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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.
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.
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-COG - Consolidator 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-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
8092 Zuerich
Schweiz
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