Descrizione del progetto
Interazioni dei cristalli colloidali sotto esame
Recenti ricerche hanno dimostrato che i cristalli colloidali presentano caratteristiche simili a quelle degli organismi viventi, come l’autoreplicazione, l’autoguarigione, l’adattamento, la competizione e la motilità. L’obiettivo del progetto Ph.D. finanziato dall’UE, è quello di indagare ulteriormente in che modo i cristalli colloidali adattivi dinamici si comportano in assenza di equilibrio e in che modo controllare le interazioni a livello nanometrico. In questo contesto, i ricercatori utilizzeranno un laser ultraveloce per spingere un sistema colloidale confinato quasi-2D lontano dall’equilibrio termodinamico. Il team si aspetta di osservare la formazione di un ricco insieme di cristalli colloidali adattativi dinamici da sfere di polistirene puro del diametro di 500 nm. Scoprire i principi dei sistemi adattativi dinamici complessi avrà importanti implicazioni in diversi campi, tra cui la microfluidica, la biologia e le nanoscienze.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze fisiche meccanica classica meccanica dei fluidi microfluidics
- scienze naturali scienze fisiche ottica fisica dei laser laser ultraveloci
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-STG - Starting Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
44801 Bochum
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.