Description du projet
De nouveaux outils informatiques pour exploiter les bulles induites par les ondes de choc et leurs effets sur la matière molle
La cavitation par ultrason, c’est-à-dire la génération de minuscules cavités ou bulles induites par des ondes de choc ultrasoniques, est utilisée dans une série d’applications médicales. Les processus d’interaction entre les ondes de choc, les bulles et la matière molle ne sont toutefois pas bien compris et peuvent être dangereux. Fort du soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet UCOM mettra sur pied un réseau de formation afin d’explorer ces processus à l’échelle microscopique et macroscopique en adoptant une approche expérimentale et computationnelle combinée. Les outils de calcul validés de façon expérimentale ouvriront la voie à des innovations qui trouveront des applications non seulement dans le domaine de la médecine, mais aussi dans celui du nettoyage de surface, de la transformation alimentaire, et plus encore.
Objectif
The pressures and temperatures developing during the interactions of shockwaves with cavitation bubbles and soft matter induce complex phenomena, both at physical and biochemical levels. These have a non- exhaustive range of relevant applications including ultrasound-based therapies, surface cleaning and food processing. Our aim is to explore these processes both in micro and macroscales using experiments and to develop new computational capabilities for their simulations. Measurements will include temperature/ species forming in collapsing bubbles, identifying chemical reactions and possible tissue interaction, such as protein denaturation and agglomeration; tissue cavitation threshold and its control using nanoparticles, allowing development of new cavitation-mimicking-tissue materials extrapolating to actual tissue properties that will be used for in-vitro testing of equipment with minimum collateral damages. Computations will be based on advanced multi-resolution methods coupling fluid flow, chemical reactions and deforming material mechanics solvers, with physically consistent thermodynamic closure models for the involved materials; pressure wave propagation, bubble nucleation and material damage effects will link microscale phenomena to macroscale. Uncertainty quantification techniques will link computations with experimental data. UCOM builds upon the strong foundations of the PIs and their teams in training researchers in computational and experimental methods on cavitation and their strong record to successfully integrate research and technical applications. The final goal of the research and training program is to explore the enormous potential of the new and experimentally validated computational tools to guide breakthrough innovations and high-impact, high-tech technologies ranging across different sectors that all eventually enhance their careers and will be serving the well-being.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesphysique de la matière condenséephysique de la matière molle
- sciences naturellessciences biologiquesbiochimiebiomoléculeprotéines
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Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-ITN-2018
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MSCA-ITN - Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks (ITN)Coordinateur
EC1V 0HB London
Royaume-Uni