Návrh a výroba 4D metamateriálů založených na tištěných strukturách s integrovanými prvky ze smart materiálů
Cíle projektu
Projekt je zaměřen na návrh, výrobu a charakterizaci nové třídy 4D metamateriálů s integrovanými prvky chytrých materiálů pro úlohy získávání energie, snímání a aktuaci podepřené modelováním. Metamateriály využívají unikátních vlastností slitin s tvarovou pamětí a piezoelektrických materiálů a díky pokrokům v 3D tisku jsou vytvořeny struktury s novým chováním z hlediska elektro-mechanických odezev. Multidisciplinární modelování a charakterizace jednotlivých mezioborových vlastností jednotlivých struktur a vývoj nového výrobního procesu jsou podstatou částí tohoto projektu. Technologie této výroby umožnuje skládání stavebních bloků skládajících se z polymerní mřížky a vložených prvků smart materiálu, aby se dosáhlo funkčních vlastností, které nejsou současnými technologiemi dostupné. Metamateriál je navržen jako opakovaný vzor stavebních bloků k vytvoření komplexní umělé struktury se záměrně proměnlivými vlastnostmi a tvarem; obojí lze měnit zátěží a ovládat pomocí externího zatížení, jako je proud.
Klíčová slova
Shape Memory AlloyPiezoelectrics3D printSimulationMetamaterials4D
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Mezinárodní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202200003
Hlavní účastníci
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
22-14387J
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Design and manufacturing of 4D metamaterials based on printed structures with embedded elements of smart materials
Anotace anglicky
Project focuses on design, fabrication and characterization of a new class of 4D metamaterials with embedded smart material elements for energy harvesting, sensing and actuating purposes supported by mathematical modelling. These metamaterials exploit the unique properties of shape memory alloys and piezoelectric materials, and the advances in 3D printing to create structure with an artificial behavior in case of mechanical and electrical responses. Multidisciplinary modelling and characterization of individual multi-domain structure properties and development of novel manufacturing process are essential parts of this project. The manufacturing technology would enable fabrication of building blocks consisting of polymer lattice and embedded smart material elements to achieve functional properties not feasible by current technologies. Metamaterial is designed by repeated pattern of building blocks to create a complex artificial structure with intentionally changeable properties and shape; both could be change with loads and controlled via an external stimulus like current.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JQ - Strojní zařízení a nástroje
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2022
Ukončení řešení
31. 12. 2024
Poslední stav řešení
B - Běžící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
11. 5. 2022
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP23-GA0-GC-R
Datum dodání záznamu
20. 2. 2023
Finance
Celkové uznané náklady
11 650 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
10 445 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
1 205 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
11 650 tis. Kč
Statní podpora
10 445 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Applied mechanics
Doba řešení
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024