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CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
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Enhancing the performance of 3D-printed organic thermoelectrics by electric field-assisted molecular alignment

Descrizione del progetto

Le stelle molecolari si allineano, segnando una nuova era nell’elettronica organica

L’elettronica organica, utilizzando materiali a base di carbonio organico che offrono enormi opportunità di funzionalizzazione e proprietà personalizzate, rappresenta un’area fiorente dello sviluppo di materiali che trova applicazione in tutto, dall’illuminazione di consumo e dal fotovoltaico a biosensori e scaffold di tessuto. I materiali termoelettrici organici che combinano i vantaggi dell’elettronica organica con una gestione del calore superiore rispetto all’elettronica convenzionale potrebbero rivoluzionare l’industria elettronica. Il progetto 3DALIGN, finanziato dall’UE, sta sviluppando modi per migliorare la conduttività elettrica dei materiali termoelettrici organici stampati in 3D mantenendo una bassa conduttività termica attraverso un metodo innovativo di allineamento molecolare. Questa combinazione vincente aprirà le porte a una nuova era dell’elettronica organica.

Obiettivo

Thermoelectrics (TEs) are important because they can convert heat directly into electrical energy and enable efficient heating/cooling. However, their popularization has been hindered by 1) their low efficiency (especially at room temperature), 2) the use of rare/toxic materials, and 3) the difficulty to process those materials. In 3DALIGN, I target a 3-in-1 solution to these challenges by using for the first time electric-field-assisted molecular alignment of 3D-printed TE polymers. High electrical/low thermal conductivity is required for efficient TEs, but both conductivities go hand in hand in traditional inorganic TE materials. This paradigm can shift for polymers, which possess complicated molecular structure. Despite their relatively low electrical conductivity, conducting polymers are appealing for TEs due to their much lower thermal conductivity than inorganic TE materials. Existing studies of organic TEs have focused on finding new materials, but no attention has been paid to molecular ordering, a known strategy to improve performance in organic transistors. I have recently developed a versatile method to induce molecular alignment in solution-processed polymers by using externally applied electric fields. In 3DALIGN, I propose to use this new method to boost the electrical conductivity of polymer TEs while inducing minimal alteration in their thermal conductivity. The high-risk of this goal is mitigated by other advantages of using polymer TEs: polymers are less toxic and more abundant than inorganic TE materials; and they are easy to 3D print, enabling a simple fabrication route for large-area through-plane TE structures that will lead to novel applications. In conclusion, this project will shed light in the relationship between molecular ordering and transport properties of organic electronic materials. If successful, it will also introduce a breakthrough in the performance and feasibility of TEs.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.

Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 710 853,00
Indirizzo
OUDE MARKT 13
3000 LEUVEN
Belgio

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Regione
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 710 853,00

Beneficiari (1)

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