Projektbeschreibung
Den Mechanismus der Kontaktaufladung zwischen Isolatoren verstehen
Aufladung durch Reibungselektrizität, d. h. die triboelektrische Aufladung, bei der statische Elektrizität durch Reibung zweier Materialien entsteht, ist jedem bekannt, doch der hinter diesem Phänomen verborgene Mechanismus wird seit vielen Jahren diskutiert. Grundlegende Fragen wie etwa die Identität der Ladungsträger, wie diese sich an eine Oberfläche binden und was sie zwischen den Oberflächen bewegt, konnten noch nicht ausreichend geklärt werden. Das EU-finanzierte Projekt Tribocharge wird anhand von Experimenten und Modellen in verschiedenen Maßstäben die Ursachen der triboelektrischen Aufladung bei Isolatoren erforschen. Die Lösung eines Problems, das sich jahrhundertelang der Beschreibung entzogen hat, stellt von Natur aus eine Herausforderung dar, und bisher wurde noch kein umfassender Multiskalenansatz aufgestellt. Über die Grundlagenforschung hinaus wird die Arbeit bedeutende Auswirkungen auf die Entwicklung triboelektrischer Nanogeneratoren haben.
Ziel
Tribocharging, i.e. charge transfer during contact, is a fundamental effect of widespread importance, yet we do not understand it. For insulators, even the most basic questions are open: What are the charge carriers? How do they bind to a surface? What drives them between surfaces?
The aim of this proposal is to establish the mechanism of insulator tribocharging. Building on my work to develop new experiments and test existing models, we will use a multi-scale approach to find the origin of this effect. We will address the apparent homogeneous macrophysics, through the stochastic signatures at the mesoscale, and down to individual charges at the microscale. Throughout, we will perform crucial tests for the promising water island hypothesis.
The project consists of 3 experimental work packages:
WP1: At the macroscale, we will use atomic layer deposition on polymers to create clean contacts with oxides. We will compare charge transfer with measurements of water surface coverage to test the water island model.
WP2: At the mesoscale, we will use acoustic levitation to measure the charge of particles colliding with a substrate. With unprecedented precision, we will analyze statistics to tease out waters role as a charge driver vs. discharge driver.
WP3: At the microscale, we will use optical tweezers to watch individual charges jump on and off a microparticle. With sub-electron resolution, we will determine the binding energy to identify the carrier.
Our experiments will be interwoven with a theoretical thread to unify the physics between scales.
Facing a problem that has eluded description for centuries is inherently risky. However, our multi-scale approach has not been attempted, and gives comprehensive solutions to the challenges that have existed. Beyond fundamental relevance, our work will be useful in new technologies, e.g. triboelectric nanogenerators. Understanding tribocharging, though ambitious, promises exceptional scientific and technological rewards.
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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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
3400 Klosterneuburg
Österreich
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.