Opis projektu
Reakcje chemiczne materiałów 2D i ich potencjał w dziedzinie nowych materiałów
Kontrolowanie reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy dwuwymiarowymi ciałami stałymi w nanoskali toruje drogę do opracowania materiałów, które mogą być programowane na poziomie pojedynczych atomów. Wśród możliwych zastosowań takich materiałów można wymienić między innymi inspirowane biologicznie akumulatory oraz sztuczne synapsy na potrzeby neuromorficznych urządzeń elektronicznych przyszłości. Opierając się na niedawnym sukcesie technologii Van der Waalsa, uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu Programmable Matter zamierzają wywołać reakcje chemiczne między krystalicznymi płaszczyznami oddalonymi o kilka angstremów. Kontrolując różne parametry, takie jak temperatura, pola elektryczne i magnetyczne, światło, dźwięk, ciśnienie i siły mechaniczne, badacze będą w stanie precyzyjnie kontrolować reakcje chemiczne zachodzące w nanoskali, rozwijając w ten sposób dziedzinę programowalnej materii.
Cel
Chemical reactions between solids are fundamental in areas as diverse as catalysis, information storage, pharmaceuticals, electronics manufacturing, advanced ceramics, and solar energy, to name just a few. Controlling the spatial extent of solid-state reactions at the nanoscale will enable development of materials, programmed on an atomic level, which will facilitate many emerging applications like bioinspired smart batteries and artificial synapses for future neuromorphic electronics. However, currently, there are no chemistry methods which allow precise spatial control at the nanoscale, limiting progress towards the programmable matter. Here I propose a completely new way to create novel materials using two-dimensional (2D) chemical reactions at the atomically-defined interfaces between crystalline solids. Usually, reactions between macroscopic solids are hindered as their large dimensions prevent placing them close enough to each other to support chemical transformations. Thus, just a few years ago, the task of placing two atomically flat crystals within angstrom proximity of each other, to initiate chemical interactions between them, was impossible to realise. This situation has changed dramatically with the advent of van der Waals technology - disassembly of various layered crystals into individual atom- or molecule-thick layers followed by a highly-controlled reassembly of these layers into artificial heterostructures. Building on our recent progress in van der Waals technology, I aim to realise interplanar chemical reactions between highly-crystalline solids in precisely controllable conditions using temperature, electric and magnetic fields, light, sound, pressure, and mechanical forces as means of control. Using digital control of 2D chemistry, mechanics, and electronics at the nanoscale, I and my team will develop programmable matter that actively responds to external and internal stimuli by adjusting their properties on an atomic level.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- medycyna i nauki o zdrowiumedycyna klinicznafarmakologia i farmacjalek
- nauki przyrodniczenauki chemicznekataliza
- inżynieria i technologiainżynieria materiałowaceramika
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
M13 9PL Manchester
Zjednoczone Królestwo