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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Geo-inspired pathways towards nanoparticle-based metastable solids

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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

ERC-COG - Consolidator 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.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 999 577,00
Gesamtkosten

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.

€ 1 999 577,00

Begünstigte (1)

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