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.
1. Παρασκευή ιεραρχικών δομών ινών άνθρακα με συντελεστή Seebeck (S) >50V/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 >50V/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.
• 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.
