Projektbeschreibung
Muskelähnliche Materialien mit verbesserten Eigenschaften
Muskeln zeichnen sich durch eine einzigartige Kombination von Anpassungsfähigkeit, mechanischer Widerstandsfähigkeit und Nachgiebigkeit aus. Für synthetische Materialien, die sich an natürlichen Muskeln orientieren, wird es daher viele Anwendungsmöglichkeiten in der Robotertechnik und Medizin geben. Ein wissenschaftliches Team im EU-finanzierten Projekt SAM wird nun solche Materialien aus stimuli-responsiven Hydrogelen entwickeln, deren Volumen sich je nach Licht oder Temperatur anpassen kann. Um das Problem der schwachen mechanischen Widerstandskraft von stimuli-responsiven Hydrogelen zu lösen, wollen die Forschenden die Polymere mit kolloidalen Partikeln kombinieren, die eine gerichtete Expansion und Kontraktion ermöglichen. Das Projekt wird eine Plattform für die Synthese kostengünstiger und biokompatibler Materialien erstellen.
Ziel
The development of bioinspired materials that mimic animal muscles is a key step in the advancement of several scientific fields, including robotics and medicine. Muscles exhibit a unique combination of softness, mechanical resistance, adaptability and the ability to undergo large anisotropic deformations, which is so far unmatched in artificial materials. This action will develop a novel class of nanocomposite materials that mimic natural muscles by combining stimuli-responsive hydrogels (SRH) and colloidal liquid crystals (CLC).
SRHs consist of a network of stimuli-responsive polymer chains and a high fraction of water. By changing the solubility of the polymer with stimuli such as temperature and light it is possible to control the amount of water in the network, thereby producing large volumetric variations. SRHs are soft and shape-compliant actuating materials like muscles, but they generally exhibit poor mechanical resistance and the volumetric expansion has no preferential direction. These limitations will be overcome by attaching the stimuli-responsive polymer chains to anisotropic colloidal particles and assembling these building blocks in a uniaxially oriented manner like CLCs. The resulting nanocomposites will be soft, yet strong, capable of actuation-like conventional SRHs, and their expansion/contraction will be directional, thanks to the preferred orientation of the colloidal particles.
The proposed platform will rely on rod-like cellulose nanocrystals (CNCs) that will be decorated with cross-linkable poly-N-isopropylacrylamide chains bearing photoresponsive spiropyran units (poly-spiropyrans, PSPs). CNCs are inexpensive, biocompatible and can be easily extracted from renewable resources, while PSPs are known to form photoresponsive hydrogels. The combination of these elements and integration into uniaxially oriented structures will afford a novel class of soft actuators that will bring significant advancement to fields like robotics and medicine.
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 Polymerwissenschaft
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien Nanokristall
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Robotertechnik
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Nanokomposite
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Flüssigkristall
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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.
1700 FRIBOURG
Schweiz
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.