Description du projet DEENESFRITPL Déchiffrer les mécanismes moléculaires qui contrôlent l’auto-assemblage des matériaux La nature a recours à l’auto-assemblage pour construire des matériaux supramoléculaires fascinants, tels que les microtubules et les filaments de protéines, qui sont capables de s’autoguérir, de se reconfigurer, de s’adapter ou de répondre à des stimuli spécifiques de manière dynamique. La création de matériaux supramoléculaires synthétiques (polymères) possédant des propriétés bio-inspirées comparables, à l’aide de ces mêmes principes d’auto-assemblage, s’avère prometteuse pour de nombreuses applications. Pour les concevoir de façon rationnelle, il faut toutefois comprendre en détail les mécanismes moléculaires qui contrôlent le processus d’auto-assemblage, ce qui est généralement très difficile à obtenir expérimentalement. Le projet DYNAPOL, financé par l’UE, permettra de mieux comprendre l’origine moléculaire du comportement bio-inspiré de ces matériaux grâce à une modélisation massive portant sur plusieurs échelles, à des simulations avancées et à l’apprentissage automatique. Les résultats de ses recherches aboutiront à des modèles fondamentaux permettant une conception rationnelle de matériaux artificiels dynamiques dotés de propriétés bio-inspirées contrôlables. Afficher les objectifs du projet Masquer les objectifs du projet Objectif Nature uses self-assembly to build fascinating supramolecular materials, such as microtubules and protein filaments, that can self-heal, reconfigure, adapt or respond to specific stimuli in dynamic way. Building synthetic (polymeric) supramolecular materials possessing similar bioinspired properties via the same self-assembly principles is interesting for many applications. But their rational design requires a detailed comprehension of the molecular determinants controlling the assembly (structure, dynamics and properties) that is typically very difficult to reach experimentally.The aim of this project is to obtain structure-dynamics-property relationships to learn how to control the dynamic bioinspired properties of supramolecular polymers. I propose to unravel the molecular origin of the bioinspired behavior through massive multiscale modeling, advanced simulations and machine learning. First, we will develop ad hoc molecular models to study monomer assembly and the supramolecular structure of various types of self-assembled materials on multiple scales. Second, using advanced simulation approaches we will characterize the supramolecular dynamics of these materials (dynamic exchange of monomers) at high (submolecular) resolution. We will then study bioinspired properties such as the ability of various supramolecular materials to self-heal, adapt or reconfigure dynamically in response to specific stimuli. Our models will be systematically validated by comparison with the experimental evidence from our collaborators. Finally, we will use machine learning approaches to analyze our high-resolution simulations and to identify the key monomer features that control and determine the structure, dynamics and dynamic properties of a supramolecular material (i.e. structure-dynamics-property relationships). This research will produce unprecedented insight and fundamental models for the rational design of artificial dynamic materials with controllable bioinspired properties. Champ scientifique natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteinsnatural scienceschemical sciencespolymer sciencesnatural sciencescomputer and information sciencescomputational sciencemultiphysicsnatural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learning Mots‑clés Molecular simulation multiscale modeling self-assembly bioinspired dynamic materials supramolecular polymer coarse-graining structure-property relationships responsive adaptive materials Programme(s) H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC) Main Programme Thème(s) ERC-2018-COG - ERC Consolidator Grant Appel à propositions ERC-2018-COG Voir d’autres projets de cet appel Régime de financement ERC-COG - Consolidator Grant Institution d’accueil POLITECNICO DI TORINO Contribution nette de l'UE € 1 999 623,00 Adresse CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24 10129 Torino Italie Voir sur la carte Région Nord-Ovest Piemonte Torino Type d’activité Higher or Secondary Education Establishments Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Coût total € 1 999 623,00 Bénéficiaires (2) Trier par ordre alphabétique Trier par contribution nette de l'UE Tout développer Tout réduire POLITECNICO DI TORINO Italie Contribution nette de l'UE € 1 999 623,00 Adresse CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24 10129 Torino Voir sur la carte Région Nord-Ovest Piemonte Torino Type d’activité Higher or Secondary Education Establishments Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Coût total € 1 999 623,00 SCUOLA UNIVERSITARIA PROFESSIONALE DELLA SVIZZERA ITALIANA Participation terminée Suisse Contribution nette de l'UE € 0,00 Adresse STABILE LE GERRE 6928 Manno Voir sur la carte Région Schweiz/Suisse/Svizzera Ticino Ticino Type d’activité Higher or Secondary Education Establishments Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Coût total Aucune donnée
