OZR opvangmandaat: Tweevoudig en drievoudig dynamische polymeernetwerkarchitecturen voor multi-stimuliresponsieve materialen

Toepassingen worden steeds technologisch uitdagender, ontwerpcriteria voor structuren steeds complexer en materiaaleisen steeds veeleisender. Voor deze wetenschappelijke uitdagingen worden slimme materialen ontwikkeld. Stimuliresponsieve materialen bezitten een aanpas gedrag als reactie op een uitwendige stimulus. Bekende voorbeelden omvatten zelfhelende materialen (SHM) die schade kunnen herstellen en hun functionele eigenschappen herwinnen en transducermaterialen voor (zachte) robotische actuatie. Het voorgesteld onderzoek mikt op de combinatie van meerdere stimuli-responsieve chemieën, om (1) goede zelfhelende eigenschappen en (2) reversibele verwerking en fabricage te combineren met (3) excellente structurele stabiliteit en (4) preciese controle over lokale stijfheden en responsieve eigenschappen in complexe geometrische structuren.

Gedetailleerde experimentele studies van de (a) reactiekinetiek en gerelateerde (b) structuur-eigenschap-ontwikkeling zullen resulteren in nieuwe fundamentele inzichten en modellen die kunnen gebruikt worden om (c) multi-stimuli-responsief gedrag te simuleren van (d) in detail ontworpen multi-dynamische polymeernetwerkstructuren. Deze fundamentele resultaten zullen gevaloriseerd worden voor (i) 3D- printen van zachte robotische actuatoren met geoptimaliseerde zelfhelende eigenschappen en structurele stabiliteit, (ii) het maken van 3D structuren met spatiaal-gecontroleerde stijfheden en (iii) de exploratie van metamaterialen.