Projektbeschreibung
Die Detektion von Erschütterungen und Beben im Nanobereich verbessert das Krisenmanagement
Mit der wachsenden Bevölkerung leben immer mehr Menschen in der Nähe von Vulkanen und Verwerfungen. Richtige und präzise Messungen der langsamen und kleinen Verschiebungstransienten, die Vulkanausbrüchen und Erdbeben vorausgehen, sind entscheidend für den Schutz von Infrastrukturen und Menschenleben. Siliziumcarbid (SiC), insbesondere in Form eines dreischichtigen gestapelten kubischen Kristalls (3C-SiC), hat zunehmend an Aufmerksamkeit als mechanischer Sensor mit hoher Empfindlichkeit für Verschiebungen gewonnen. Das EU-finanzierte Projekt „SiC nano for PicoGeo“ entwickelt ein neuartiges System zur Messung von Bodenverschiebungen für die Georisikoüberwachung, das dieses einzigartige Material nutzt. Es kann potenziell Verschiebungen mit einer etwa 100 mal größeren Empfindlichkeit als die aktuelle Technologie detektieren. Die Verwendung von Laser-Glasfasern für den rein optischen Betrieb in einem geschlossenen Kreislauf wird ein elektronisches Auslesen in Bezug auf Orte ermöglichen, die vom Standort des Sensors weit entfernt sind.
Ziel
The project addresses an innovative and radical vision, enabled by a new technology concept that challenges current paradigms of high resolution strain detection for Geoscience and Geohazard monitoring. The goal is the development of a radically new dynamic ground strain measurement technology with an ultra-high resolution of 10-12 that is about two order of magnitude better than the presently available technology. The new technology is based on combining the high performance 3C-SiC material with a high Young modulus (almost 3 times higher than silicon) that improves the sensibility of the actual strain sensor, with fiber lasers for novel all-optical closed-loop operation of the resonator. This design gives the opportunity to use an electronic readout far from the borehole and easily accessible out of the deep drilling. In geophysical monitoring the proposed innovative instrument will allow to detect precisions not obtainable with the current instruments. Ultra small and slow strain transients preceding earthquakes and eruptions could be revealed and both new understanding of the volcano and of the seismology process can be obtained. This new sensor will strongly reduce the cost of the strain sensor and will promote a large impulse in the physics study of both the volcanic areas and of the seismogenic faults. Moreover, the small dimension and the cheap cost will allow to monitor a dense vertical profile of strain along a same hole. Therefore, the project outcomes will have direct implications in forecasting volcanic eruptions and thus improve volcano-seismic crisis management. At the end of the project a start-up of one innovative frontier laboratory for advanced monitoring of dynamic strain associated to volcanic and seismic processes will be done. This “Pico strain Etna Lab” will be the starting point of a new network infrastructure that could support and improve the main volcanic regions and the main faults in Europe.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeologyvolcanology
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeologyseismology
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- social sciencessociologygovernancecrisis management
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
00185 Roma
Italien