ΙΕΡΑΡΧΙΚΑ ΠΟΛΥ-ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ TΣΙΜΕΝΤΟ ΜΕ ΈΛΕΓΧΟ ΥΓΙΟΥΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΟΜΙΔΗ ΘΕΡΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΓΙΑ ΈΞΥΠΝΕΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΣ ΔΟΜΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ (HICOTEG)

Τίτλος Έργου Ελληνικά:

Τίτλος Έργου Αγγλικά:

Hierarchical multi-functional cement composite materials with optimal structural properties, inherent health monitoring and thermoelectric energy generation for smart & safe structures

Κωδικός Έργου:

82708

Ε.Υ. Έργου:

ΠΑΙΠΕΤΗΣ ΑΛΚΙΒΙΑΔΗΣ ΣΤΕ.

Ημ. Έναρξης:

19-09-2019

Ημ. Λήξης:

18-09-2023

Προϋπολογισμός:

442.275,00 €

Πλαίσιο Χρηματοδότησης:

Ε.Σ.Π.Α. 2014-2020, Τομεακά ΕΠ, ΕΠ «Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία» (ΕΠΑνΕΚ), Ερευνώ - Δημιουργώ - Καινοτομώ 2014-2020, Ερευνώ - Δημιουργώ - Καινοτομώ 2014-2020 (Α Κύκλος)

Σύντομη Περιγραφή:

Το HICOTEG είναι ένα έργο διάρκειας 48 μηνών που θα αναπτύξει μια πρωτοποριακή τεχνολογία εξοικονόμησης & συγκομιδής ενέργειας μέσω του θερμοηλεκτρικού (ΘΗ) φαινόμενου από Σύνθετα Υλικά με βάση το Τσιμέντο (ΣΥΤ) για πολυλειτουργικές, έξυπνες και ασφαλέστερες κατασκευές πολιτικού μηχανικού.

Στόχοι:

1. Παρασκευή ιεραρχικών δομών ινών άνθρακα με συντελεστή Seebeck (S) >50V/K για p- και <-40 για n-εμβολιασμένες δομές μέσω χημικής τροποποίηση των ανθρακονημάτων (doping) και εναπόθεσης λεπτών υμενίων νανοσωματιδίων (CNTs, Bi2Te3) και χαρακτηρισμός μεγέθους/ στοιχειακής ανάλυσης μέσω SEM/EDX,

2. Λεπτομερή μελέτη & πρόβλεψη των ΘΗ ιδιοτήτων για τα ΝΑΝΟ-ΙΣΤ μέσω υπολογιστικών εργαλείων.

3. Ηλεκτρική αγωγιμότητα για ΝΑΝΟ-ΙΣΤ σ = 100-10.000 S/m ανάλογα με τις προσμίξεις νανο- και μικρο-ενισχύσεων και συντελεστή Seebeck >50V/K για p- και <-40 για n-τύπου ΘΗ συμπεριφορά.

4. Παρασκευή ΝΑΝΟ-ΙΣΤ με υψηλό συντελεστή ΘΗ απόδοσης (ZT: συντελεστής ΘΗ απόδοσης; ZT = 10-3 – 10-1) 2-3 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερο σε σύγκριση με αυτήν σύνθετων συστημάτων, , , χαρακτηρισμό πορώδους με SEM, με σκοπό την κατασκευή ενός αυτοτροφοδοτούμενου συστήματος μελέτης υγιούς λειτουργίας.

5. Βελτιστοποίηση των λειτουργικοτήτων των ΝΑΝΟ-ΙΣΤ (ηλεκτρικές-ΘΗ ιδιότητες και ικανότητα αυτό-ανίχνευσης μηχανικών παραμορφώσεων και ρωγμών μέσω μελέτης ΔR/R0% αλλά και ποσοτικοποίηση πορώδους μέσω SEM μικροσκοπίας).

6. Αύξηση της αντοχής των ΝΑΝΟ-ΙΣΤ κατα 50-100% σε καμπτική και θλιπτική φόρτιση και μείωση του βάρους κατά 20-30% και μελέτη των επιφανειών θραύσης με μικροσκοπία SEM.

7. Κατασκευή ΝΑΝΟ-ΙΣΤ για επίδειξη ΘΗ συμπεριφοράς σε πεδίο & αυτόνομη παρακολούθηση παραμόρφωσης.

Αναμενόμενα Αποτελέσματα:

• H ανάπτυξη πλατφόρμας πολύ-λειτουργικότητας και ευφυΐας για σύνθετα υλικά τσιμέντου (συγκομιδή θερμοηλεκτρικής ενέργειας; αγώγιμα σύνθετα υλικά τσιμέντου; μεταβολή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης υπό μηχανική καταπόνηση για αυτό-ανίχνευση τάσεων, παραμορφώσεων και εσωτερικής βλάβης; μεταβολή της αντίστασης υπό UV-ακτινοβολία σε ύπαρξη ρωγμών). (ΠΙ, ΔΠΘ)

• Η ανάπτυξη βιβλιοθήκης με τον τύπο/ ποσοστό των νανο και μικρο-ενισχυτικών υλικών για βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες και πολυ-λειτουργικότητα βάση πειραματικών αποτελεσμάτων (ΔΠΘ, ΤΙΤΑΝ) και μοντελοποίησης (ΠΙ).

• Υλικά με ελεγχόμενη θερμοηλεκτρική, ηλεκτρική & θερμική αγωγιμότητα, ιδιότητες παραμόρφωσης, αντίσταση στην συρρίκνωση, χαμηλή θερμική διαστολή.

• Η ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης της μηχανικής, θερμικής και ηλεκτρικής συμπεριφοράς (ΠΙ) υλικών πολλαπλών κλιμάκων, με έμφαση στην νάνο-κλίμακα.

• Η τροποποίηση της πάστας τσιμέντου με νανοσωλήνες άνθρακα και μικρο-διαστάσεων ίνες άνθρακα που θα βελτιώσει σημαντικά τις μηχανικές ιδιότητες του παραγόμενου κονιάματος (αντοχή σε εφελκυσμό και κάμψη, ολκιμότητα & δυσθραυστότητα) και θα προσδώσουν λειτουργικότητες, θερμοηλεκτρική συμπεριφορά.

Επιστροφή στην Παρουσίαση Προγραμμάτων