Processing of Smart Porous Electro-Ceramic Transducers - ProSPECT
Processing of Smart Porous Electro-Ceramic Transducers - ProSPECT
批准号:
EP/X023265/1
负责人:
Christopher Bowen
金额:
$273.29万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2023
资助国家:
英国
项目状态:
未结题
起止时间:
2023 至 --
中文摘要
铁电体是响应于机械应力或温度的变化而产生电荷的高极性材料。这些特性使它们成为压电压力传感器、加速度计、声纳、振动能量采集器和热释电热探测器的特殊材料。虽然这些材料中的孔隙率目前被视为缺陷,但我将确定孔隙率可以实现性能的阶跃变化,以生产用于传感器,声纳和能量收集的下一代材料。新的建模工具将告知孔结构如何增强机械,热和介电性能,并修改内部电场和畴结构,以使多孔铁电体的设计具有专门针对每个应用的特性。为了制造具有所需孔结构的铁电材料,基于冷冻铸造的新制造工艺将提供多孔材料、多功能复合材料和织构晶体,其对孔结构和性质具有前所未有的控制。我还将探索新的和破坏性的应用,以利用多孔铁电材料的独特性能,其中由热或机械负载产生的铁电电荷将用于通过水分解制氢或去除污染物/细菌进行水净化。我的愿景是整合新的建模工具和制造方法,开创先进多孔铁电体的使用,以解决传感,收集,制氢,水处理等领域的重要高风险和高收益的全球研究挑战。
英文摘要
Ferroelectrics are highly polar materials that generate electrical charge in response to a change in mechanical stress or temperature. These properties make them exceptional materials for piezoelectric pressure sensors, accelerometers, SONAR, vibration energy harvesters, and pyroelectric thermal detectors. While porosity in these materials is currently viewed as a defect, I will establish that porosity can achieve a step-change in performance to produce next generation materials for sensors, SONAR, and energy harvesting. New modelling tools will inform how the pore structure can enhance the mechanical, thermal, and dielectric properties and modify the internal electric field and domain structure to enable the design of porous ferroelectrics with properties that are specifically tailored to each application. To create ferroelectric materials with the required pore structure, new manufacturing processes based on freeze-casting will deliver porous materials, multi- functional composites, and textured crystals with unprecedented control over pore structure and properties. I will also explore new and disruptive applications that to exploit the unique properties of porous ferroelectric materials, where ferroelectric charges generated by thermal or mechanical loads will be used for hydrogen production by water splitting or remove pollutants/bacteria for water purification. My vision is to integrate the new modelling tools and manufacturing methods to pioneer the use of advanced porous ferroelectrics in addressing important high-risk and high-gain global research challenges in the areas of sensing, harvesting, hydrogen generation, water treatment, and beyond.
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Highly Flexible, High-Performance, and Stretchable Piezoelectric Sensor Based on a Hierarchical Droplet-Shaped Ceramics with Enhanced Damage Tolerance.
基于分层水滴形陶瓷的高柔性、高性能、可拉伸压电传感器,具有增强的损伤容限。
DOI:
10.1002/adma.202311624
发表时间:
2024
期刊:
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
影响因子:
--
作者:
[Xu Q]
通讯作者:
Xu Q
DOI:
10.1002/aesr.202300235
发表时间:
2024-01
期刊:
Advanced Energy and Sustainability Research
影响因子:
--
作者:
[Zihe Li;J. Roscow;H. Khanbareh;Geoffrey Haswell;Chris Bowen]
通讯作者:
Zihe Li;J. Roscow;H. Khanbareh;Geoffrey Haswell;Chris Bowen
DOI:
10.1016/j.mtener.2023.101396
发表时间:
2023-08
期刊:
Materials Today Energy
影响因子:
9.3
作者:
[Zihe Li;J. Roscow;H. Khanbareh;John Taylor;Geoffrey Haswell;C. Bowen]
通讯作者:
Zihe Li;J. Roscow;H. Khanbareh;John Taylor;Geoffrey Haswell;C. Bowen
High-performance thin film porous pyroelectric materials and composites for thermal sensing and harvesting
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批准号:EP/Y017412/1
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项目类别:Fellowship
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资助金额:$23.84万
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财政年份:2024
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
EPSRC Network for Engineering Porous Materials at Multiple Scales (EPoMM)
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批准号:EP/X013065/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$33.4万
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财政年份:2023
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
Porous Piezoelectric Single Crystal Sensors (POPSICALS)
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批准号:EP/X018679/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$25.74万
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财政年份:2023
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
TYRELESS - Integrated piezoelectric Energy Harvesting systems for smart truck tyre monitoring - # 73627-494298
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批准号:EP/P031056/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$9.3万
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财政年份:2017
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
Multi-functional skins incorporating carbon (MuSIC)
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批准号:EP/P510166/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$12.35万
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财政年份:2016
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
Novel Instrumentation for High-Speed AFM-based Nano Machining
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批准号:EP/M020754/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$3.28万
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财政年份:2015
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
Bright IDEAS Award: A low cost route to manufacture nanostructured materials
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批准号:EP/H049576/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$20.9万
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财政年份:2010
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负责人:Christopher Bowen
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依托单位:
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基于SMART技术的鳄梨叶中诱导肿瘤细胞铁死亡的先导化合物的定
向挖掘
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:辛颖
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依托单位:
基于“活性-代谢组-基因组-SMART”整合策略发掘老鼠簕内生放线菌新型先导化合物
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批准号:82360696
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32万元
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批准年份:2023
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负责人:卢覃培
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依托单位:
特定微环境激活的mRNA翻译(SMART)系统的设计及其免疫治疗应用研究
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批准号:22307121
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:左超
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依托单位:
基于ANDSystem与多组学的水稻和小麦胁迫响应分子调控网络及智能作物平台(Smart Crop)的构建
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:105万元
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批准年份:2022
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负责人:陈铭
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依托单位:
精神障碍出院患者自杀风险简短联系干预(BCIs)的实施科学研究:基于序列多次分组的随机对照试验(SMART)
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批准号:72004140
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:侯丰苏
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依托单位:
线上强化失眠认知行为治疗(Smart-CBTI plus)对失眠障碍合并焦虑、抑郁患者的随机对照研究
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批准号:20Y11906600
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2020
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负责人:苑成梅
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依托单位:
基于SMART设计建立中医药随机对照试验“随证施治”决策模型的研究
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批准号:82074584
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2020
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负责人:荆志伟
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依托单位:
DRiPs致病性T细胞与胰腺CUZD-1蛋白双靶向Smart-DDS诱导免疫耐受治疗1型糖尿病的研究
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批准号:81970707
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2019
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负责人:许馨予
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依托单位:
基于B-SMART的类风湿关节炎分级诊疗的药物治疗管理模式构建与评价
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批准号:71804109
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:16.5万元
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批准年份:2018
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负责人:张乐
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依托单位:
面向Smart Grid基于多反馈路径的安全无线数据收集方法研究
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批准号:61003309
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:毛郁欣
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依托单位: