Projektbeschreibung
Eine neue Klasse bioinspirierter mechanischer Metamaterialien
Die technologische Entwicklung einer neuen Klasse bioinspirierter mechanischer Metamaterialien – künstlich hergestellte Materialien mit besonders exotischen Schwingungseigenschaften, die man in der Natur finden kann – ist das Ziel des EU-finanzierten Projekts BOHEME. In Bezugnahme auf die Forschung in verschiedenen Disziplinen (von der Biologie und Mathematik bis hin zur Meerestechnik und den Materialwissenschaften) wird davon ausgegangen, dass die Funktionsweise von Metamaterialien bereits in der Natur ausgenutzt wird und durch die Evolution bereits optimierte Formen der Schlagdämpfung erreicht wurden. BOHEME wird einen innovativen Ansatz für Anwendungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen verfolgen, von der zerstörungsfreien Prüfung über die Geräuschminderung und Vibrationskontrolle bei niedrigen (auch seismischen) Frequenzen bis hin zum Küstenschutz oder der Energieernte aus Ozeanwellen.
Ziel
BOHEME’s ambitious goal is to design and realize a new class of bioinspired mechanical metamaterials for novel applicative tools in diverse technological fields. Metamaterials exhibit exotic vibrational properties currently unavailable in Nature, and numerous important applications are emerging. However, universally valid design criteria are currently lacking, and their effectiveness is presently restricted to limited frequency ranges.
BOHEME starts from an innovative assumption, increasingly supported by experimental evidence, that the working principle behind metamaterials is already exploited in Nature, and that through evolution, this has given rise to optimized designs for impact damping. The “fundamental science” part of the project aims to explore biological structural materials for evidence of this, to investigate novel optimized bioinspired designs (e.g. porous hierarchical structures spanning various length scales) using state-of-the-art analytical and numerical approaches, to design and manufacture vibrationally effective structures, and to experimentally verify their performance over wide frequency ranges.
Through this disruptive approach, BOHEME will provide a pipeline to the technological development of a new class of bioinspired metamaterials in innovative applicative sectors over various wavelength scales, from non-destructive testing, to noise reduction, to low-frequency vibration control (including seismic), to coastal protection or energy harvesting from ocean waves. Industrial partners will provide know-how for proof of principle experiments and possible prototypes. The project is ambitious and inherently multidisciplinary, involving research in biology, mathematics, physics, materials science, structural and ocean engineering, drawing from scientific excellence of the partners. It involves theoretical, numerical and experimental aspects, and is a high-impact endeavour, from which basic science, EU industry and society can benefit.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
38122 Trento
Italien