Projektbeschreibung
Die Interaktion kolloidaler Kristalle auf dem Prüfstand
Jüngste Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass kolloidale Kristalle ähnliche Eigenschaften wie lebende Organismen haben, darunter Autoreplikation, Selbstheilung, Anpassung, Wettbewerbsverhalten und Motilität. Das EU-finanzierte Projekt Ph.D. möchte das Verhalten dynamischer adaptiver kolloidaler Kristalle weiter untersuchen, die sich fernab des Gleichgewichts befinden, und wie sich Interaktionen im Nanometerbereich steuern lassen. Vor diesem Hintergrund wird das Forschungsteam einen ultraschnellen Laser einsetzen, um ein quasi-zweidimensionales geschlossenes kolloidales System außerhalb des thermodynamischen Gleichgewichts anzutreiben. Das Team erwartet die Bildung einer reichhaltigen Gruppe dynamischer adaptiver kolloidaler Kristalle aus reinen Polystyrolkugeln mit einem Durchmesser von 500 nm. Das Aufdecken der Prinzipien komplexer dynamischer adaptiver Systeme wird entscheidende Auswirkungen auf zahlreiche verschiedene Gebiete wie die Mikrofluidik, Biologie und Nanowissenschaft haben.
Ziel
We recently reported the first observation of dynamic adaptive colloidal crystals exhibiting characteristics similar to those commonly associated with living organisms: self-replication, self-healing, adaptation, competition, motility. Here, I propose to do the first experiments to clarify precisely how dynamic adaptive behavior arises far from equilibrium and how to control it. The key to both is a fundamental question at the heart of condensed matter, statistical and nonlinear physics: When far from equilibrium, in the presence of fluctuations and faced with multiple steady states with small energy differences, how does a system evolve? Specifically, my objectives are (1) to form crystals with periodic and aperiodic patterns, e.g. 2D Bravais lattices, quasicrystals, using passive identical particles, (2) to quantify their formation energies through the effective temperature of Brownian particles, (3) to identify the conditions for emergence and control of adaptive behavior. Then, I will draw a complete phase map of these dynamic adaptive colloidal crystals using fitness landscapes to characterize each pattern. I will further ask to what extent this control is extendable down to the few-nm scale, where fluctuations are even stronger and if and how these findings change when using nonidentical, in size or shape, but still passive particles. My system comprises quasi-2D-confined pure-polystyrene 500-nm spheres suspended in water. An energy flux to drive the system far from equilibrium and sustain it there is supplied by an ultrafast laser. My method exploits only three physical tenets, nonlinearity, fluctuations and positive/negative feedback mechanisms acting on identical passive particles, yet generates extremely rich emergent dynamics. A full understanding of how such dynamics arise from so few basic ingredients will advance our understanding of complex systems in addition to numerous practical applications to self-assembly, microfluidics, nanoscience and biology.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik Strömungsmechanik microfluidics
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
44801 Bochum
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.