Projektbeschreibung
Geologische Strukturen und Prozesse dienen als Inspiration für neuartige energieeffiziente und umweltfreundliche Materialien
Metastabile Materialien sind nicht vollständig stabil, sondern nur relativ, sodass sich ihr Zustand über eine lange Zeitspanne hinweg verändert. Sie sind in der Natur und im Labor allgegenwärtig und weisen aufgrund ihres leicht „anregbaren“ Wesens im Vergleich zu stabilen Materialien im Grundzustand oft überlegene Eigenschaften aus. Sie haben erhebliches Potenzial für Werkstoffe der nächsten Generation in Bereichen von Halbleitern bis hin zu Pharmazeutika und Stahl, allerdings mangelt es noch an einem umfassenden Verständnis der Materialien, um rationales Design durchführen zu können. Das EU-finanzierte Projekt Genesis macht sich Ideen aus der Natur und der Bildung von Feststoffen während geologischer Prozesse zu eigen, um funktionale anorganische Feststoffe als Nanopartikel herzustellen. Das Team entwickelt nicht nur metastabile Feststoffe im Nanomaßstab, die spannende neue Eigenschaften aufweisen könnten, sondern tut dies unter milden Bedingungen, die einer nachhaltigeren synthetischen Chemie zuträglich sind.
Ziel
Constant search of new solids is required to advance our knowledge in materials science, and then to stimulate progresses in fields like energy and environment. Genesis aims at expanding the collection of functional inorganic solids as nanoparticles by rational exploratory synthesis. The pivotal idea is to draw inspiration from the processes of solid formation encountered in natural geological processes, in order to set a framework of synthesis conditions prone to yield new nanoscaled solids.
I focus on kinetically stabilized, metastable solids, which yield novel, sometimes surprising properties prone to deliver new functions. However, conventional solid-state syntheses use high temperatures that yield thermodynamic products, hence hampering the synthesis of metastable inorganic solids. This obstacle is even more significant when the solids possess complex structures, as is the case of non-oxides made of transition metals and boron, silicon or phosphorus. The known members of these families are made of covalent bonds that bring unique electrocatalytic properties. This motivates the search of ternary solids joining these elements. Their quest is a synthetic challenge that I will address by the discovery of new metastable covalent solids.
To do so, I will set an original inorganic synthesis methodology by taking inspiration from the processes of crystallization of gems in molten salts, of lavas at high rate and of metamorphic rocks at high pressures to merge nanosciences and solid-state chemistry. Genesis will operate at the crossroad of three pillars: use of the surface energy of nanoparticles to stabilize solids that would be metastable in their extended form; establishment of liquid-phase syntheses at 300-1000 C in mild conditions; use of high-pressure chemistry to stabilize new solids. Within this frame, I will develop new methods to screen in situ the reaction pathways and I will trigger a new reactivity between boron, silicon, phosphorus and nanoparticles.
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. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
ERC-COG -Gastgebende Einrichtung
75794 Paris
Frankreich