Projektbeschreibung
Neue Materialien verbessern Sicherheit von Pyrotechnik
In den letzten Jahrzehnten hat die rasante Entwicklung der Nanotechnologie die Herstellung neuer energetischer und reaktiver Nanomaterialien ermöglicht. Diese Materialien werden in Hinsicht auf Anwendungen in der Pyrotechnik untersucht. Das EU-finanzierte Projekt PyroSafe hat das Ziel, eine neue Generation sicherer und vielseitiger energetischer Materialien mit maßgeschneiderten Architekturen im Nanobereich herzustellen, um die in der Pyrotechnik zum Einsatz kommenden, alten unsicheren energetischen Substanzen zu ersetzen. Integrierte sicherheitskritische Mikrosysteme erkennen, wenn etwas schiefgeht, und lösen schnelle Sicherheitsreaktionen aus. Insgesamt bringt die bahnbrechende PyroSafe-Technologie eine neue Art des Denkens und des Herstellens energetischer Materialien als gefahrlos programmierbare und absicherbare Komponenten mit sich. Überdies wird die Technik erheblichen Einfluss auf die Gesellschaft haben, da sie im Gegensatz zum derzeitigen Präventionsansatz eine Echtzeitreaktion auf Unfälle einführt.
Ziel
PyroSafe aims at (1) creating a new generation of safe and versatile energetic materials with tailored architectures at nanoscales to replace old unsafe energetic substances currently used in pyrodevices; (2) enabling a new technology based on the co-integration of electronic components with these new types of energetic layers; (3) manufacturing high energetic microsystems able to produce multiple functionalities (gas, heat, or generation of chemical species) to implement relevant emergency safety responses.
This involves both evolutionary and revolutionary advances in metal/oxide materials science and engineering that constitute the focus of the proposed work. Specifically, I will develop: i. multi-scale (nm to mm) processing methodologies combining vapor-deposition techniques with additive manufacturing methods, to tailor the structural features of the energetic layers to the application needs; ii. an understanding of the physical and chemical processes at the most fundamental level to predict composition/structure/performance relationships and aging mechanisms; iii. a heterogeneous assembly process to co-integrate the energetic layers with electronic circuits. As key achievements of the project, three safety-critical microsystems, capable of detecting catastrophes and trigger quick safety responses, will be demonstrated with prototypes, ensuring that the basic research performed in initial thrusts will directly contribute to the development of novel microsystems.
Overall, the PyroSafe technology will constitute a technological breakthrough in the current “pyrotechnical systems industry” by introducing a new way of thinking and manufacturing energetic materials as safe programmable and protectable components in a field led, for decades, by organic chemistry. Furthermore, the output of this research will have a deep and broad impact on the European society by introducing a real-time response to accidents in contrast to the current approach based on prevention.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistry
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-ADG - Advanced GrantGastgebende Einrichtung
75794 Paris
Frankreich