Bio-compatible electrostrictive smart materials for future generation of medical micro-electro- mechanical systems

Projektinformationen

BioWings

ID Finanzhilfevereinbarung: 801267

DOI

10.3030/801267

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 3 Mai 2018

Startdatum 1 Juni 2018

Enddatum 30 November 2022

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)

Gesamtkosten

€ 2 995 855,75

EU-Beitrag

€ 2 995 855,75

Koordiniert durch

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Denmark

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Leistungen

Documents, reports (11)

Dissemination and Communication Plan and Tools

Initial Dissemination and Communication Plan

Dissemination and Communication Plan and Tools 2

Intermediate Dissemination and Communication Plan

End-users' requirements and technical specs

Elaboration of End-users' requirements and technical specs

In-situ measurement methodology for device testing

Insitu measurement methodology for device testing

Electromechanical charact. of the membrane actuator
Long term performance evaluation
Data Management Plan
White Paper for Investors

Document describing the investment opportunity to private investors

Application areas for the new ES-actuator material

Application areas for the new ESactuator material

Dissemination and Communication Plan and Tools 3

Final Dissemination and Communication Plan

Multilayer deposition methods and substrates

Demonstrators, pilots, prototypes (3)

Thin films for ES measurements 3

Final Release

Thin films for ES measurements 2

Intermediate Release

Thin films for ES measurements

Initial release

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Project logo and website

Project communication tools

Open Research Data Pilot (1)

Open Access Scientific Publications

List of Open Access Scientific Publications

Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (35)

Fracture strength and fatigue endurance in Gd-doped ceria thermal actuators

Autoren: Eran Mishuk, Andrei Ushakov, Jenny Shklovsky, Slava Krylov, Yosi Shacham-Diamand, Vladimir Ya. Shur, Andrei Kholkin, Igor Lubomirsky
Veröffentlicht in: Sensors and Actuators A: Physical, Ausgabe 304, 2020, Seite(n) 111885, ISSN 0924-4247
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.sna.2020.111885

Charge-transfer engineering strategies for tailored ionic conductivity at oxide interfaces

Autoren: F. Gunkel, D. V. Christensen, N. Pryds
Veröffentlicht in: Journal of Materials Chemistry C, Ausgabe 8/33, 2020, Seite(n) 11354-11359, ISSN 2050-7534
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0tc01780a

Oxygen vacancies: The (in)visible friend of oxide electronics

Autoren: F. Gunkel, D. V. Christensen, Y. Z. Chen, N. Pryds
Veröffentlicht in: Applied Physics Letters, Ausgabe 116/12, 2020, Seite(n) 120505, ISSN 0003-6951
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5143309

Electro-chemo-mechanical properties in nanostructured Ca-doped ceria (CDC) by field assisted sintering

Autoren: Ahsanul Kabir, Haiwu Zhang, Sofie Colding-Jørgensen, Simone Santucci, Sebastian Molin, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Scripta Materialia, Ausgabe 187, 2020, Seite(n) 183-187, ISSN 1359-6462
Herausgeber: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.scriptamat.2020.06.003

Towards Oxide Electronics: a Roadmap

Autoren: M. Coll, J. Fontcuberta, M. Althammer, M. Bibes, H. Boschker, A. Calleja, G. Cheng, M. Cuoco, R. Dittmann, B. Dkhil, I. El Baggari, M. Fanciulli, I. Fina, E. Fortunato, C. Frontera, S. Fujita, V. Garcia, S.T.B. Goennenwein, C.-G. Granqvist, J. Grollier, R. Gross, A. Hagfeldt, G. Herranz, K. Hono, E. Houwman, M. Huijben, A. Kalaboukhov, D.J. Keeble, G. Koster, L.F. Kourkoutis, J. Levy, M. Lira-Cant
Veröffentlicht in: Applied Surface Science, Ausgabe 482, 2019, Seite(n) 1-93, ISSN 0169-4332
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.03.312

Dopant Concentration Controls Quasi-Static Electrostrictive Strain Response of Ceria Ceramics

Autoren: Maxim Varenik, Juan Claudio Nino, Ellen Wachtel, Sangtae Kim, Ori Yeheskel, Nimrod Yavo, Igor Lubomirsky
Veröffentlicht in: ACS Applied Materials & Interfaces, Ausgabe 12/35, 2020, Seite(n) 39381-39387, ISSN 1944-8244
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsami.0c07799

Atomic-scale insights into electro-steric substitutional chemistry of cerium oxide

Autoren: Haiwu Zhang, Ivano E. Castelli, Simone Santucci, Simone Sanna, Nini Pryds, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Physical Chemistry Chemical Physics, Ausgabe 22/38, 2020, Seite(n) 21900-21908, ISSN 1463-9076
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0cp03298k

The emergence of magnetic ordering at complex oxide interfaces tuned by defects

Autoren: D.-S. Park, A. D. Rata, I. V. Maznichenko, S. Ostanin, Y. L. Gan, S. Agrestini, G. J. Rees, M. Walker, J. Li, J. Herrero-Martin, G. Singh, Z. Luo, A. Bhatnagar, Y. Z. Chen, V. Tileli, P. Muralt, A. Kalaboukhov, I. Mertig, K. Dörr, A. Ernst, N. Pryds
Veröffentlicht in: Nature Communications, Ausgabe 11/1, 2020, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-020-17377-0

Differential impedance spectra analysis reveals optimal actuation frequency in bulk mode acoustophoresis

Autoren: Valentina Vitali, Giulia Core, Fabio Garofalo, Thomas Laurell, Andreas Lenshof
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 9/1, 2019, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-019-55333-1

Solid solution enhanced electrostriction in the YSZ-GDC system

Autoren: Veronica Chierchia; Haiwu Zhang; Mauro Bortolotti; Andrea Chiappini; Gian D. Sorarù; Vincenzo Esposito; Mattia Biesuz
Veröffentlicht in: Open Ceramics, Vol 9, Iss , Pp 100206- (2022), Ausgabe 11, 2022, ISSN 2666-5395
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/j.oceram.2021.100206

Resonant Raman Scattering in Undoped and Lanthanide-Doped CeO 2

Autoren: Olga Kraynis, Igor Lubomirsky, Tsachi Livneh
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry C, Ausgabe 123/39, 2019, Seite(n) 24111-24117, ISSN 1932-7447
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b06918

Atomically engineered interfaces yield extraordinary electrostriction

Autoren: Haiwu Zhang, Nini Pryds, Dae-Sung Park, Nicolas Gauquelin, Simone Santucci, Dennis V. Christensen, Daen Jannis, Dmitry Chezganov, Diana A. Rata, Andrea R. Insinga, Ivano E. Castelli, Johan Verbeeck, Igor Lubomirsky, Paul Muralt, Dragan Damjanovic & Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Nature, Ausgabe 609, 2022, ISSN 1476-4687
Herausgeber: Springer
DOI: 10.1038/s41586-022-05073-6

Electromechanically active pair dynamics in a Gd-doped ceria single crystal

Autoren: Simone Santucci, Haiwu Zhang, Ahsanul Kabir, Carlo Marini, Simone Sanna, Jyn Kyu Han, Gregor Ulbrich, Eva Maria Heppke, Ivano E. Castelli, and Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Physical Chemistry Chemical Physics, Ausgabe 23, 2021, Seite(n) 11233-11239, ISSN 1463-9084
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d1cp00748c

Effect of cold sintering process (CSP) on the electro-chemo-mechanical properties of Gd-doped ceria (GDC)

Autoren: Ahsanul Kabir, Martin Espineira-Cachaza, Elisabetta Maria Fiordaliso, Daoyao Ke, Salvatore Grasso, Benoit Merle, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Journal of the European Ceramic Society, Ausgabe 40/15, 2020, Seite(n) 5612-5618, ISSN 0955-2219
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.06.010

Fabrication, Characterization, and Simulation of Glass Devices with Al N Thin-Film Transducers for Excitation of Ultrasound Resonances

Autoren: André G. Steckel; Henrik Bruus; Paul Muralt; Ramin Matloub
Veröffentlicht in: Physical Review Applied, Ausgabe Volume 16, Ausgabe 1, 2021, ISSN 2331-7019
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.16.014014

Impact of negative bias on the piezoelectric properties through the incidence of abnormal oriented grains in Al0.62Sc0.38N thin films

Autoren: C.S. Sandu, F. Parsapour, D. Xiao, R. Nigon, L.M. Riemer, T. La Grange, P. Muralt
Veröffentlicht in: Thin Solid Films, Ausgabe Volume 697, 2020, ISSN 1879-2731
Herausgeber: Elsevier Science
DOI: 10.1016/j.tsf.2020.137819

C-Axis Textured, 2–3 μm Thick Al0.75Sc0.25N Films Grown on Chemically Formed TiN/Ti Seeding Layers for MEMS Applications

Autoren: Asaf Cohen, Hagai Cohen, Sidney R. Cohen, Sergey Khodorov, Yishay Feldman, Anna Kossoy, Ifat Kaplan-Ashiri, Anatoly Frenkel, Ellen Wachtel, Igor Lubomirsky, and David Ehre
Veröffentlicht in: Sensors, Ausgabe 22, 2022, ISSN 1424-8220
Herausgeber: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/s22187041

On the emergence of conductivity at SrTiO3-based oxide interfaces – an in-situ study

Autoren: Merlin von Soosten, Dennis. V. Christensen, Chang-Beom Eom, Thomas. S. Jespersen, Yunzhong Chen, Nini Pryds
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 9/1, 2019, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-019-54463-w

Electromechanical dopant–defect interaction in acceptor-doped ceria

Autoren: Ahsanul Kabir, Victor Buratto Tinti, Maxim Varenik, Igor Lubomirsky and Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Materials Advances, Ausgabe 8, 2020, ISSN 2633-5409
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0ma00563k

Defect-induced magnetism in homoepitaxial SrTiO3

Autoren: A. D. Rata, J. Herrero-Martin, I. V. Maznichenko, F. M. Chiabrera, R. T. Dahm, S. Ostanin, D. Lee, B. Jalan, P. Buczek, I. Mertig, A. Ernst, A. M. Ionescu, K. Dörr, N. Pryds, and D.-S. Park
Veröffentlicht in: APL Materials, Ausgabe Volume 10, Ausgabe 9, 2022, ISSN 2166-532X
Herausgeber: AIP Publishing LLC
DOI: 10.1063/5.0101411

The role of oxygen defects on the electro-chemo-mechanical properties of highly defective gadolinium doped ceria

Autoren: Ahsanul Kabir, Jin Kyu Han, Benoit Merle, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Materials Letters, Ausgabe 266, 2020, Seite(n) 127490, ISSN 0167-577X
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matlet.2020.127490

The role of oxide interfaces in highly confined electronic and ionic conductors

Autoren: Dennis V. Christensen, Yunzhong Chen, Vincenzo Esposito, Nini Pryds
Veröffentlicht in: APL Materials, Ausgabe 7, 2019, ISSN 2166-532X
Herausgeber: AIP Publishing LLC
DOI: 10.1063/1.5052057

Enhanced Electromechanical Response in Sm and Nd Co-doped Ceria

Autoren: Ahsanul Kabir, Jacob R. Bowen, Maxim Varenik, Igor Lubomirsky, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Materialia, Ausgabe Volume 12, 2020, ISSN 2589-1529
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/j.mtla.2020.100728

Electro-chemo-mechanical effect in Gd-doped ceria thin films with a controlled orientation

Autoren: Simone Santucci, Haiwu Zhang, Simone Sanna, Nini Pryds, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Journal of Materials Chemistry A, Ausgabe 8/28, 2020, Seite(n) 14023-14030, ISSN 2050-7488
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0ta05500j

Induced giant piezoelectricity in centrosymmetric oxides

Autoren: D.-S. PARK, M. HADAD, L. M. RIEMER, R. IGNATANS, D. SPIRITO, V. ESPOSITO, V. TILELI, N. GAUQUELIN, D. CHEZGANOV, D. JANNIS, J. VERBEECK, S. GORFMAN, N. PRYDS, P. MURALT, AND D. DAMJANOVIC
Veröffentlicht in: Science, Ausgabe Volume 375, Ausgabe 6581, 2022, Seite(n) pp. 653-657, ISSN 0036-8075
Herausgeber: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/science.abm7497

Enhanced electro-mechanical coupling of TiN/Ce 0.8 Gd 0.2 O 1.9 thin film electrostrictor

Autoren: Simone Santucci, Haiwu Zhang, Simone Sanna, Nini Pryds, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: APL Materials, Ausgabe 7/7, 2019, Seite(n) 071104, ISSN 2166-532X
Herausgeber: APL Materials
DOI: 10.1063/1.5091735

Effect of oxygen defects blocking barriers on gadolinium doped ceria (GDC) electro-chemo-mechanical properties

Autoren: Ahsanul Kabir, Simone Santucci, Ngo Van Nong, Maxim Varenik, Igor Lubomirsky, Robin Nigon, Paul Muralt, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Acta Materialia, Ausgabe 174, 2019, Seite(n) 53-60, ISSN 1359-6454
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2019.05.009

3D modeling of acoustofluidics in a liquid-filled cavity including streaming, viscous boundary layers, surrounding solids, and a piezoelectric transducer

Autoren: Nils R. Skov, Jacob S. Bach, Bjørn G. Winckelmann, Henrik Bruus
Veröffentlicht in: AIMS Mathematics, Ausgabe 4/1, 2019, Seite(n) 99-111, ISSN 2473-6988
Herausgeber: AIMS Press
DOI: 10.3934/math.2019.1.99

2022 roadmap on neuromorphic computing and engineering

Autoren: Dennis V. Christensen, Regina Dittmann, Bernabé Linares-Barranco, Abu Sebastian, Manuel Le Gallo, Andrea Redaelli, Stefan Slesazeck, Thomas Mikolajick, Sabina Spiga, Stephan Menzel, Ilia Valov, Gianluca Milano, Carlo Ricciardi, Shi-Jun Liang, Feng Miao, Mario Lanza, Tyler J. Quill, Scott T. Keene, Alberto Salleo, Julie Grollier, Danijela Marković, Alice Mizrahi, Peng Yao, J. Joshua Yang, Giacomo
Veröffentlicht in: Neuromorphic Computing and Engineering, Ausgabe Volume 2, Number 2, 2022, ISSN 2634-4386
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2634-4386/ac4a83

Numerical study of bulk acoustofluidic devices driven by thin-film transducers and whole-system resonance modes

Autoren: A. G. Steckel and H. Bruus
Veröffentlicht in: The Journal of the Acoustical Society of America, Ausgabe Volume 150, Ausgabe 1, 2021, ISSN 1520-8524
Herausgeber: Acoustical Society of America
DOI: 10.1121/10.0005624

All‐Solid‐State Electro‐Chemo‐Mechanical Actuator Operating at Room Temperature

Autoren: Evgeniy Makagon, Ellen Wachtel, Lothar Houben, Sidney R. Cohen, Yuanyuan Li, Junying Li, Anatoly I. Frenkel, Igor Lubomirsky
Veröffentlicht in: Advanced Functional Materials, Ausgabe 31/3, 2021, Seite(n) 2006712, ISSN 1616-301X
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/adfm.202006712

Trivalent Dopant Size Influences Electrostrictive Strain in Ceria Solid Solutions

Autoren: Maxim Varenik, Juan Claudio Nino, Ellen Wachtel, Sangtae Kim, Sidney R. Cohen, and Igor Lubomirsky
Veröffentlicht in: ACS Applied Materials & Interfaces, Ausgabe 13, 2021, ISSN 1944-8252
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsami.0c20810

Femtosecond laser processing of ceria-based micro actuators

Autoren: Eran Mishuk, Jenny Shklovsky, Yuval Berg, Niv Vengerovsky, Tanmoy Paul, Zvi Kotler, Yoed Tsur, Yosi Shacham-Diamand, Slava Krylov, Igor Lubomirsky
Veröffentlicht in: Microelectronic Engineering, Ausgabe 217, 2019, Seite(n) 111126, ISSN 0167-9317
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.mee.2019.111126

Non-Classical Electrostriction in Hydrated Acceptor Doped BaZrO3: Proton Trapping and Dopant Size Effect

Autoren: Evgeniy Makagon, Olga Kraynis, Rotraut Merkle, Joachim Maier, Igor Lubomirsky
Veröffentlicht in: Advanced Functional Materials, Ausgabe Volume 31, Ausgabe 50, 2021, ISSN 1616-3028
Herausgeber: Wiley-VCH-Verl.
DOI: 10.1002/adfm.202104188

Gigantic electro-chemo-mechanical properties of nanostructured praseodymium doped ceria

Autoren: Victor Buratto Tinti, Ahsanul Kabir, Jin Kyu Han, Sebastian Molin and Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Nanoscale, Ausgabe 13, 2021, ISSN 2040-3372
Herausgeber: RSC Publishing
DOI: 10.1039/d1nr00601k

Book chapters (1)

High-performance electrostrictor oxide thin films

Autoren: Simone Santucci, Haiwu Zhang, Nini Pryds, Vincenzo Esposito
Veröffentlicht in: Epitaxial Growth of Complex Metal Oxides, Ausgabe 2nd Edition, 2022, Seite(n) pp 449-467, ISBN 978-0-08-102945-9
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/b978-0-08-102945-9.00013-7