Opis projektu
Nowe materiały zwiększają bezpieczeństwo urządzeń pirotechnicznych
Szybki rozwój nanotechnologii w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci umożliwił produkcję nowych wysokoenergetycznych i reaktywnych nanomateriałów. Te materiały są obecnie poddawane szczegółowym badaniom pod kątem ich zastosowania w pirotechnice. W ramach finansowanego ze środków UE projektu PyroSafe powstaje nowa generacja bezpiecznych i różnorodnych materiałów wysokoenergetycznych o dostosowanej do konkretnych potrzeb budowie w nanoskali, które zastąpią stare i niebezpieczne substancje wysokoenergetyczne stosowane w urządzeniach pirotechnicznych. Zintegrowane z urządzeniem mikrosystemy odpowiedzialne za bezpieczeństwo wykryją zagrożenie i uruchomią szybką reakcję ochronną. Ogólnie rzecz biorąc, przełomowa technologia PyroSafe wprowadza nowy sposób myślenia o materiałach wysokoenergetycznych i procesie ich wytwarzania jako bezpiecznych komponentów, które dają się programować i zapewniają ochronę. Ponadto nowa technologia znacząco wpłynie na ogół społeczeństwa, gdyż w odróżnieniu od obecnie stosowanego podejścia polegającego na zapobieganiu zapewnia ona reagowanie na wypadki w czasie rzeczywistym.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistry
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja