Descripción del proyecto
Componentes cerámicos con tolerancia a los daños
Desde bioimplantes para artroplastias de cadera a actuadores para dispositivos de inyección en vehículos, la cerámica avanzada puede combinarse con metales, polímeros u otros materiales cerámicos para desarrollar sistemas funcionales y estructurales con magníficas propiedades. El proyecto financiado con fondos europeos CeraText mejorará la funcionalidad de los sistemas previniendo la formación de grietas en piezas cerámicas frágiles. Desarrollará «diseños multicapa» combinando microestructura con arquitectura para alcanzar el nivel de tolerancia a los daños propio de materiales naturales como la madera, el hueso o las conchas de molusco. Para ello, el proyecto adoptará un método biomimético que imita la estructura jerárquica de las conchas. Se prevé que CeraText defina unas directrices de diseño que permitan la producción de los futuros componentes cerámicos en 3D, elaborados mediante procesos como la fabricación por adición.
Objetivo
Advanced ceramics are often combined with metals, polymers or other ceramics to produce structural and functional systems with exceptional properties. Examples are resistors and capacitors in microelectronics, piezo-ceramic actuators in car injection devices, and bio-implants for hip joint replacements. However, a critical issue affecting the functionality, lifetime and reliability of such systems is the initiation and uncontrolled propagation of cracks in the brittle ceramic parts, yielding in some cases rejection rates up to 70% of components production.
The remarkable “damage tolerance” found in natural materials such as wood, bone or mollusc, has yet to be achieved in technical ceramics, where incipient damage is synonymous with catastrophic failure. Novel “multilayer designs” combining microstructure and architecture could change this situation. Recent work of the PI has shown that tuning the location of “protective” layers within a 3D multilayer ceramic can increase its fracture resistance by five times (from ~3.5 to ~17 MPa∙m1/2) relative to constituent bulk ceramic layers, while retaining high strength (~500 MPa). By orienting the grain structure, similar to the textured and organized microstructure found in natural systems such as nacre, the PI has shown that crack propagation can be controlled within the textured ceramic layer. Thus, I believe tailored microstructures with controlled grain boundaries engineered in a layer-by-layer 3D architectural design hold the key to a new generation of “damage tolerant” ceramics.
This proposal outlines a research program to establish new scientific principles for the fabrication of innovative ceramic components that exhibit unprecedented damage tolerance. The successful implementation of microstructural features (e.g. texture degree, tailored internal stresses, second phases, interfaces) in a layer-by-layer architecture will provide outstanding lifetime and reliability in both structural and functional ceramic devices.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias químicas ciencia de polímeros
- ciencias agrícolas agricultura, silvicultura y pesca silvicultura
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-COG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
8700 LEOBEN
Austria
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.