Moderne udfordringer fra klimaforandringer til biomedicin er alle afhængige af udvikling af nye funktionelle materialer. En vigtig klasse af disse er piezoelektriske materialer, som kan konvertere elektrisk energi til mekanisk energi og omvendt. De bedste piezoelektriske materialer i dag er keramiske materialer baseret på giftige grundstoffer, herunder bly, hvilket hindrer biokompatible anvendelser. For nyligt er en helt ny gruppe af hybride organisk-uorganiske materialer med piezoelektriske egenskaber, som kan måle sig med de bedste keramiske materialer, blevet opdaget. Dette giver helt nye muligheder for udvikling af nye materialer. I dette projekt er målet at forstå disse materialer og forudsige nye hybride strukturer med endnu bedre egenskaber ved hjælp af avancerede beregningsmetoder, som kombinerer grundlæggende teoretiske metoder baseret på kvantemekanik med maskinlæring for at accelerere designet af nye materialer. I projektet vil vi udvikle og anvende metoder til at forstå effekten af entropi og uorden i disse materialer, hvilket giver ophav til faseovergange, som ødelægger de gode egenskaber. Ud fra disse modeller vil vi forudsige faseovergangstemperaturer samt udvikle designkriterier for at hæve denne, så vi kan forudsige nye hybride piezoelektriske materialer uden giftige grundstoffer med praktiske anvendelser ved stuetemperatur. Projektet udføres ved Imperial College London.
