Projektbeschreibung
Silberdotierte Hochleistungskohlenstoffbeschichtungen für biomedizinische Anwendungen
Amorphe, diamantartige Kohlenstoffschichten, (Diamond-like Carbon, DLC), weisen außergewöhnliche mechanische Eigenschaften auf, weshalb sie als ideale Schutzbeschichtungen Bekanntheit erlangt haben. Auf dem Gebiet der Biomedizin werden silberdotierte diamantartige Kohlenstoffbeschichtungen aufgrund ihrer hohen Härte, geringen Reibung und Biokompatibilität mit lebenden Zellen hoch geschätzt. Mit erhöhten Mengen an Silber in der Beschichtung lässt sich nachweislich deren Biokompatibilität verbessern, aber übermäßige Mengen könnten ihre mechanische Festigkeit und Langlebigkeit verringern und sich als toxisch für den Menschen herausstellen. Das EU-finanzierte Projekt HePULSE plant die Synthese diamantartiger Kohlenstoffbeschichtungen mit einer präzise festgelegten Menge an Silbernanopartikeln an bestimmten Stellen in der Beschichtung. Die Silbernanopartikel werden vor Ort durch schnelles Plasma-Quenching erzeugt und gleichzeitig in einem einstufigen Prozess in die Matrix der diamantartigen Kohlenstoffbeschichtung eingebettet.
Ziel
Diamond-like carbon (DLC) coatings are renowned for their excellent mechanical properties and biocompatibility. The overall DLC market is projected a compound annual growth rate (CAGR) of 14% by 2020, while the DLC in biomedical sector alone is growing with a CAGR of 33%, which is inspiring advanced DLC research for biomedical use. Hard DLC coatings have poor toughness which limits their application for joint implants that involve impact, shear, and torsion. Silver-doped DLC coatings (Ag-DLC) are increasing in popularity in the biomedical sector as they boost biocompatibility and toughness of pure DLC coatings simultaneously. The biocompatibility of Ag-DLC is shown to increase by increasing Ag fraction, but excessive Ag reduces the mechanical strength and durability and a high Ag dose may become toxic to the patient if the coating fails. We have identified that Ag is essential for early post-surgery, thus it would be highly beneficial to develop a coating where Ag is only doped near the surface, providing maximum biological performance without reducing DLC strength. In fact, selective Ag doping in a DLC matrix is challenging through established physical vapour deposition techniques.
In this project, we are aiming to develop a novel DLC coating with precise and localized doping of Ag nanoparticles using the sputtering method. The Ag nanoparticles will be created in-situ by rapid plasma quenching with He pulses and simultaneously embedded in the DLC matrix in a single-step process. The unique features are precise amounts and specific size of Ag nanoparticles which will be embedded at controlled depths in the DLC matrix. The coatings will be tested for biological functioning i.e. biocompatibility and antimicrobial tests and mechanical performance, which includes hardness, toughness, and tribology. The new Ag-DLC coatings are expected to present a simultaneous improvement in biological and mechanical performance due to their unique tailor-made architecture.
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.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Edelgase
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Übergangsmetalle
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Technik und Technologie Maschinenbau Tribologie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
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.
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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
NE1 8ST NEWCASTLE UPON TYNE
Vereinigtes Königreich
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.