Opis projektu
Oddolne podejście do projektowania metamateriałów
Charakterystyczna organizacja przestrzenna jednostek strukturalnych w wytwarzanych metamateriałach wyjaśnia ich zdumiewające właściwości, niespotykane w materiałach występujących naturalnie. Inteligentne oddolne strategie projektowania są kluczem do udanej produkcji metamateriałów na dużą skalę, jednak obecnie brakuje nam systematycznego podejścia do projektowania układów napędzanych mechanicznie, operujących w dziedzinie dużych jednostek. Finansowany przez UE projekt METAFOAM ma znaleźć odpowiedzi na problemy związane z tworzeniem oddolnej struktury w upakowaniu bąbelkowym z kontrolą na granicy faz. Początkowo będą one miały postać ciekłych szablonów, które zostaną następnie zestalone. Wyniki badań pozwolą uzyskać lepsze zrozumienie nietermicznego upakowania bardzo miękkich obiektów wykazujących możliwość regulacji oddziaływań. W ten sposób będą stanowić połączenie fizyki ośrodków ziarnistych i badaniem tkanek biologicznych. Projekt pozwoli też opracować nowe systemy komórkowe do wytwarzania i badania metamateriałów mechanicznych i akustycznych.
Cel
The astounding properties of metamaterials result from a characteristic spatial organisation of purpose-designed structural units. Research on metamaterials has greatly advanced thanks to their reliable top-down fabrication (lithography, 3D-printing,...). For large-scale production, however, smart bottom-up design strategies are required, for example through self-assembly of the structural units. While this has been developed for thermally-driven systems with sub-micrometric units, no systematic design strategies are established for mechanically-driven systems with larger units.
The METAFOAM project will fill this gap by addressing the scientific challenges towards controlled bottom-up structuring of bubble/drop packings in liquid foam/emulsion templates. While “ordinary” foams/emulsions have been investigated in depth, the control over their structure is very limited. The METAFOAM project will provide access to very different structures by explicitly tuning the bubble/drop interactions through the presence of a polymeric skin with controlled repulsive, adhesive and frictional properties.
We will develop methods to reliably create/characterise these skins and establish a state diagram which systematically relates the resulting bubble/drop interactions and the foam/emulsion structure. Solidification of the most promising structures will provide new types of cellular polymers with currently inaccessible mechanical or acoustic meta-properties: high stiffness-to-weight-ratios, negative Poisson ratios, and acoustic band-gap properties.
The impact of this interdisciplinary project at the interface between physics and chemistry is therefore two-fold. In the liquid state it will advance our understanding of the a-thermal packing of very soft objects with tuneable interactions, linking the physics of granular media and biological tissues. In the solid state it will provide new cellular systems for the fabrication and investigation of mechanical and acoustic metamaterials.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja