Description du projet
Faire la lumière sur le mécanisme de charge par contact entre isolants
Le tribo-chargement, à savoir la génération d’électricité statique en frottant deux matériaux l’un contre l’autre, est un phénomène connu de tous, bien que son mécanisme sous-jacent fasse depuis longtemps l’objet de débats. Des problèmes aussi simples que l’identité des porteurs de charge, la manière dont ils se lient à une surface, et ce qui guide leurs forces entre les surfaces, n’ont toujours pas trouvé de réponse. Le projet Tribocharge, financé par l’UE, entend dévoiler plus en détails les origines du tribo-chargement dans des isolants, en employant des expériences et des modèles multi-échelles. Se trouver confronté à un tel problème, pour lequel aucune description satisfaisante n’a pu être formulée depuis des siècles, s’avère fondamentalement complexe, et l’approche multi-échelle complète n’a pour le moment jamais été tentée. En dehors de leurs applications en sciences fondamentales, ces travaux sont susceptibles d’influencer de manière conséquente le développement de nanogénérateurs tribo-électriques.
Objectif
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.
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. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-STG - Starting Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
3400 KLOSTERNEUBURG
Autriche
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.