Opis projektu DEENESFRITPL Odkrywanie mechanizmów molekularnych stojących za samoorganizacją materii Samoorganizacja to występujące w naturze narzędzie umożliwiające powstawanie materiałów supramolekularnych, takich jak mikrotubule czy włókna białkowe, które charakteryzują się zdolnością samoregeneracji, rekonfiguracji, adaptacji i dynamicznej reakcji na określone bodźce. Tworzenie syntetycznych (polimerowych) materiałów supramolekularnych, które miałyby podobne właściwości, inspirowane znanymi z biologii rozwiązaniami, i korzystałyby z tych samych zasad samoorganizacji to technologia, która może znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach. Należy jednak pamiętać, że projektowanie racjonalne wymaga dokładnego zrozumienia mechanizmów molekularnych odpowiedzialnych za proces samoorganizacji, a to wyzwanie, któremu trudno sprostać na drodze eksperymentu. Badania prowadzone podczas trwania finansowanego ze środków UE projektu DYNAPOL mają rzucić nowe światło na molekularne początki inspirowanych naturą zachowań tych materiałów dzięki wykorzystaniu modelowania wieloskalowego w wielkich układach, zaawansowanych symulacji i uczenia maszynowego. Wyniki badań zostaną wykorzystane do opracowania podstawowych modeli projektów racjonalnych sztucznych materiałów dynamicznych o kontrolowanych właściwościach inspirowanych naturą. Pokaż cel projektu Ukryj cel projektu Cel 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. Dziedzina nauki natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteinsnatural scienceschemical sciencespolymer sciencesnatural sciencescomputer and information sciencescomputational sciencemultiphysicsnatural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learning Słowa kluczowe Molecular simulation multiscale modeling self-assembly bioinspired dynamic materials supramolecular polymer coarse-graining structure-property relationships responsive adaptive materials Program(-y) H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC) Main Programme Temat(-y) ERC-2018-COG - ERC Consolidator Grant Zaproszenie do składania wniosków ERC-2018-COG Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszenia System finansowania ERC-COG - Consolidator Grant Instytucja przyjmująca POLITECNICO DI TORINO Wkład UE netto € 1 999 623,00 Adres CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24 10129 Torino Włochy Zobacz na mapie Region Nord-Ovest Piemonte Torino Rodzaj działalności Higher or Secondary Education Establishments Linki Kontakt z organizacją Opens in new window Strona internetowa Opens in new window Uczestnictwo w unijnych programach w zakresie badań i innowacji Opens in new window sieć współpracy HORIZON Opens in new window Koszt całkowity € 1 999 623,00 Beneficjenci (2) Sortuj alfabetycznie Sortuj według wkładu UE netto Rozwiń wszystko Zwiń wszystko POLITECNICO DI TORINO Włochy Wkład UE netto € 1 999 623,00 Adres CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24 10129 Torino Zobacz na mapie Region Nord-Ovest Piemonte Torino Rodzaj działalności Higher or Secondary Education Establishments Linki Kontakt z organizacją Opens in new window Strona internetowa Opens in new window Uczestnictwo w unijnych programach w zakresie badań i innowacji Opens in new window sieć współpracy HORIZON Opens in new window Koszt całkowity € 1 999 623,00 SCUOLA UNIVERSITARIA PROFESSIONALE DELLA SVIZZERA ITALIANA Zakończenie uczestnictwa Szwajcaria Wkład UE netto € 0,00 Adres STABILE LE GERRE 6928 Manno Zobacz na mapie Region Schweiz/Suisse/Svizzera Ticino Ticino Rodzaj działalności Higher or Secondary Education Establishments Linki Kontakt z organizacją Opens in new window Strona internetowa Opens in new window Uczestnictwo w unijnych programach w zakresie badań i innowacji Opens in new window sieć współpracy HORIZON Opens in new window Koszt całkowity Brak danych
