Description du projet
Une encre rétractable qui permet d’imprimer en 3D des mécanismes d’emboîtement et de renforcer pratiquement tous les matériaux
De nombreux matériaux utilisés dans divers composants se dégradent au cours de leur cycle de vie en raison de leur fragilité et de phénomènes de fissuration. Concevoir des agencements au niveau microscopique et au-delà, pourrait améliorer de manière significative la solidité, la résistance et les performances de tels matériaux. Imaginez qu’il existe un mécanisme pour y parvenir qui soit largement indépendant de la composition du matériau lui-même. Le projet SSTEEL, financé par l’UE, entend mettre au point un mécanisme de ce type susceptible de s’appliquer aussi bien aux aubes de turbine qu’aux piles à combustible ou aux cellules photovoltaïques. Il devrait combiner des technologies de fabrication innovantes, notamment la fabrication additive basée sur la lumière utilisant une encre rétractable qui permet d’imprimer à une résolution inférieure à celle de l’imprimante elle-même, ou la consolidation rapide de particules micrométriques auto-assemblées.
Objectif
Brittleness limits the design and lifetime of some polymeric, metallic, and almost all ceramic materials in both structural and functional engineering applications, from the design of plane engine turbine blades to the newest solid-state electrolyte in batteries. This brittleness is intrinsically present in material composition that cannot plastically deform and make them sensitive to any defect introduced during their fabrication or usage.
The goal of this project is to produce small Scale interlocking mechanism for Strong and Tough mEtamatEriaL (SSTEEL) that will provide a material independent solution to brittleness. Interlocking mechanisms provide in theory one of the most efficient way to increase toughness by creating crack blocking compressive stresses in response to tensile stresses. Because a brittle material strength is inversely linked to its size, my team and I first objective will be to develop a new process to form interlocking mechanism based on micron-sized elements using a combination of light-based additive manufacturing, shrinking ink design to access sub-printer resolution, and fragmentation. The second objective will be to implement this mechanism at an even smaller scale using rational material selection, solid state chemistry, and colloidal processing to fabricate an interfacial binder for the elements. The fracture process of SSTEEL sample will span several length scales and a specific task will be to use a combination of image correlation and modelling to fully characterise the existing damaging mechanism and inform the improvement of future designs.
These new structures and concepts developed by my group will promote the development of tough structure for today’s and future structural and functional engineering applications by changing any brittle material to become strong, stiff, deformable, and reliable materials.
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. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
SW7 2AZ LONDON
Royaume-Uni