Descripción del proyecto
Ingeniería «in silico» de materiales blandos inteligentes
La capacidad de diseño racional de materiales blandos y adaptables y de control de su autoensamblaje a nanoescala abriría las puertas a un gran número de aplicaciones, desde sensores y administración de fármacos a recubrimientos inteligentes y nanorreactores. Los microgeles han sido objeto de investigación y desarrollo intensos para aplicaciones de este tipo por su respuesta a los cambios en sus parámetros ambientales locales como la temperatura, el pH o campos potentes con un cambio en su hinchamiento. El proyecto SoftML, financiado con fondos europeos, está aplicando modelos computacionales y aprendizaje automático en el estudio de nanopartículas acopladas a microgeles, lo que añade un nivel más de complejidad a materiales que ya son complejos. Una mejor comprensión de la dinámica a multiescala ayudará al diseño racional de materiales blandos y adaptables para muchas aplicaciones importantes.
Objetivo
Nature displays fascinating examples of self-assembled materials that reconfigure and respond to external stimuli, e.g. chameleons change color for camouflage, pine cones release seeds upon a change in humidity. Advances in colloid synthesis have resulted in a diversity of self-assembled nanostructures with interesting functional properties. These nanostructures are however passive!
The aim of this project is to explore the new physics that emerges when static nanostructures are elastically coupled to a soft elastic matrix or hydrogel, e.g. nanoparticles with (cross-linked) ligands, core-shell microgel particles. These hydrogels can be actuated by pH, temperature, light, resulting in a (de)swelling of the gel and a reconfiguration of the nanostructure.
Reconfigurable dynamic materials are interesting for applications, but their rational design remains a major challenge as it requires a detailed comprehension of the highly non-trivial coordination of dynamic behaviors of materials across different time and length scales.
Using extensive simulations, coarse-graining and machine learning, I propose to unravel the microscopic origin of the structural and dynamic behavior of soft reconfigurable materials. I will build coarse-grained models at multiple levels to study the structure and properties of these soft materials. I will then investigate the dynamics and shape transformation kinetics of the nanostructure and hydrogel upon actuation.
The final goal is to reverse-engineer using evolutionary algorithms new classes of soft responsive materials from the atomic scale by designing colloids that self-assemble at the mesoscale into large-scale structures, to the macroscopic scale by tailoring the shape-morphing properties.
This research will produce unprecedented insight, novel simulation methods, and fundamental models for the rational design of soft responsive materials that arise from the hierarchical assembly of structures and their dynamic behaviors across scales.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología ingeniería de materiales colores
- ciencias naturales ciencias físicas física de la materia condensada física de la materia blanda
- ingeniería y tecnología nanotecnología nanomateriales
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2019-ADG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
3584 CS Utrecht
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.