Description du projet
Faire progresser les matériaux tribologiques pour réduire les frottements
Les applications qui intègrent des éléments mobiles en contact, comme les systèmes micro-électromécaniques ou les éoliennes, sont sensibles aux frottements et à l’usure, ce qui entrainent des coûts environnementaux et économiques importants. L’émergence des matériaux tribologiques devrait permettre des économies d’énergie et une réduction des émissions de CO2 impressionnantes. Cependant, les avancées dans ce secteur ne sont pas encore suffisantes et la mise au point des lubrifiants repose toujours sur des méthodes empiriques. Le projet SLIDE, financé par l’UE, appliquera au domaine de la tribologie le modèle de recherche de matériaux à partir des premiers principes. Le projet élaborera et appliquera un protocole permettant d’utiliser des réactions tribochimiques pour réduire la friction ainsi qu’un système de criblage à haut débit des interfaces solides. Il établira également une base de données publique et utilisera des algorithmes d’apprentissage machine pour identifier les tendances générales et les moyens rationnels de modifier chimiquement les interfaces dans le cadre d’applications pionnières.
Objectif
Friction and wear are common phenomena that impact all applications where moving components are in contact, from micro-electromechanical systems to wind turbines, and result in massive economic and environmental costs. By advancing tribological materials impressive energy savings, and consequent reduction of CO2 emissions, can be obtained. However, in comparison with other technological applications that rely on materials, tribology is remarkably less advanced and the development of lubricants is still based on trial-and-errors methods. Optimizing lubricant materials is challenging because their performances are ruled by molecular-level processes that occur at the buried interface, which are extremely difficult to monitor by experiments. Simulations can play a decisive role here, in particular those based on quantum mechanics, which is essential to accurately describe the interactions between surfaces in contact and simulate reactions in conditions of enhanced reactivity as those imposed by the mechanical stresses applied. The goal of SLIDE is to port the material design paradigm based on First Principles Material Discovery to the field of Tribology by the development and applications of i) a protocol for harnessing tribochemical reactions to reduce interface friction. SLIDE will focus, in particular, in the development of environmental-friendly alternatives to commercial additives used in engine oils; ii) a workflow for high throughput screening of solid interfaces. A public database for the intrinsic adhesion and shear strength of a wide number of materials pairs will be created. Such database will constitute a source of realistic parameters for continuum models, paving the way for serial multiscale approaches to tribology, from the electronic- to the macro scale. Moreover, with the aid of machine learning algorithms, general trends will be identified and rational ways to chemically modify interfaces for advanced applications will be identified.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingénierie et technologiegénie mécaniquetribologielubrification
- sciences naturellesinformatique et science de l'informationbases de données
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG
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ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
40126 Bologna
Italie