Projektbeschreibung
Eine neue Generation biohybrider Geräte
Um einen kostengünstigen und effizienten Stromverbrauch zu erreichen, unterstützt die EU fortschrittliche biohybride Beleuchtungs- und Photovoltaik-Technologien. Der Einsatz von Biomolekülen als praktische Komponenten in Beleuchtungs- und Photovoltaik-Geräten wird jedoch noch erforscht, da sie während der Lagerung und des Betriebs mutieren. Derzeit wird daher ein innovatives gummiartiges Material verwendet, das die Biofunktionalität aufrechterhält. Das EU-finanzierte Projekt InOutBioLight wird multifunktionale Kunststoffe mit verbesserten mechanischen, thermischen, farbkonvertierenden und lichtleitenden Eigenschaften entwerfen. Ziel des Projekts ist es, eine neue Generation biohybrider Geräte zu entwickeln, indem fünf wichtige Themen angegangen werden: die Art der Protein-Matrix-Stabilisierung; die Stärkung der thermischen und mechanischen Eigenschaften; multifunktionale Kunststoffausführungen; die Nachahmung natürlicher Muster und die Erweiterung der technologischen Nutzung gummiartiger Materialien.
Ziel
InOutBioLight aims to design multifunctional rubbers with enhanced mechanical, thermal, color-converting, and light-guiding features towards advanced biohybrid lighting and photovoltaic technologies. The latter are placed at the forefront of the EU efforts for low-cost production and efficient consumption of electricity, a critical issue for a sustainable development.
In this context, the use of biomolecules as functional components in lighting and photovoltaic devices is still a challenge, as they quickly denature under storage and device operation conditions. This paradigm has changed using an innovative rubber-like material, in which the biofunctionality is long preserved. As a proof-of-concept, color down-converting rubbers based on fluorescent proteins were used to design the first biohybrid white light-emitting diode (bio-HWLED). To develop a new generation of biohybrid devices, InOutBioLight will address the following critical issues, namely i) the nature of the protein-matrix stabilization, ii) how to enhance the thermal/mechanical features, iii) how to design multifunctional rubbers, iv) how to mimic natural patterns for light-guiding, and v) how to expand the technological use of the rubber approach.
To achieve these goals, InOutBioLight involves comprehensive spectroscopic, microscopic, and mechanical studies to investigate the protein-matrix interaction using new polymer matrices, additives, and protein-based nanoparticles. In addition, the mechanical, thermal, and light-coupling features will be enhanced using structural biocompounds and reproducing biomorphic patterns. As such, InOutBioLight offers three major advances: i) a thorough scientific basis for the rubber approach, ii) a significant thrust of the emerging bio-HWLEDs, and iii) innovative breakthroughs beyond state-of-the-art biohybrid solar cells.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologymaterials engineeringcolors
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- natural scienceschemical sciencespolymer sciences
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energysolar energyphotovoltaic
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
80333 Muenchen
Deutschland