FIIW-INGENIEURS KAPEN DE BESTE IE-NET PRIJZEN WEG

NIEUWS UIT DE FACULTEIT

Op donderdag 22 november 2018 kende de overkoepelende Vlaamse ingenieursvereniging ie-net haar jaarlijkse prijzen uit aan beste masterproeven. Niet minder dan 38 finalisten gaven het beste van zichzelf en overtuigden de jury van de maatschappelijke relevantie, het innovatief karakter en de commercialiseerbaarheid van hun werk. In de categorie industrieel ingenieurs ging de eerste prijs naar Arsene Kuri en Xiaohang Zhang (Campus Groep T). Het zilver was voor Ellen Gorrens (Campus Geel).

For the diagnosis and treatment of disorders that are beneath the vocal cords, an expensive, timeconsuming and risky surgery is still needed. Currently, the medical community is experimenting with so called Minimally Invasive Surgery (MIS). Unlike open surgery, small incisions are made in the patient, then miniaturized instruments are inserted to perform the necessary surgery.

A subset of MIS – called Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery – aims to reduce the invasiveness of surgery by avoiding any incision on the patient by using natural body openings such as the mouth and nose.

Arsene and Xiaohang's thesis was aimed at designing, developing and manufacturing such an instrument to be used in Laryngoscopic surgery. This surgery is performed on the larynx (vocal cords) of the patient in case of disorders such as laryngitis, vocal polyps and cancerous tumors. Current surgical methods for observing the vocal cords require either a surgeon to shine a light above the vocal folds or the use of an expensive camera. These techniques are only effective if the disorder is above the vocal folds. If it is situated beneath them, the techniques are not useful anymore.

Xiaohang Zhang and Arsene Kuri, Master in Electromechanical Engineering Technology, option Intelligent Mechanics (Group T Leuven Campus): ‘A Flexible Tip Design for an Innovative Active Bendable Laryngoscope’. Promotor: Prof. Emmanuel Vander Poorten

Arsene and Xiaohang's flexible instrument introduces a way to avoid these difficulties by giving doctors a 360° view of the entire larynx. For the design of the device a mathematical model was developed linking the structural, dynamic and material properties. Conventional materials such as steel and aluminium could not be used because of their low elasticity. Therefore, Nitinol, a special metal with rubberlike properties, was chosen for its biocompatibility and flexibility. The experiments were successful and the results exceeded expectations. The final prototype proved to be useful in future Laryngoscopic surgeries, but it can be also a viable alternative for other treatments where it is required to observe a part of the body that cannot be seen by conventional techniques.

Kocho, een soort van vezelrijke pannenkoek, is dagelijkse kost voor meer dan 15 miljoen Ethiopiërs. Het wordt gemaakt van de plant ‘enset’, die de toepasselijke bijnaam ‘de boom tegen honger’ heeft gekregen. Ethiopiërs schrapen de knol en pseudostam af tot een vezelrijke pulp die vervolgens zo’n drie maanden wordt gefermenteerd. Na de fermentatie wordt de pulp gebakken in de vorm van een pannenkoek. Tijdens die fermentatie wil het nogal eens mislopen – door schimmelvorming of insecten bijvoorbeeld – waardoor de kwaliteit van de kocho laag en variabel is. In haar masterproef onderzocht Ellen Gorrens hoe dit proces geoptimaliseerd kan worden. Daarvoor trok ze in het kader van een VLIR-UOS project naar de Gamo Hooglanden van Ethiopië.

Ellen Gorrens, Master in de Biowetenschappen (Campus Geel): ‘Zuurkoolpotten in de strijd tegen honger in Ethiopië’. Promotor: Prof. Anneke De Smet

De fermentatie van de ensetplanten gebeurt traditioneel in putten in de grond of in bamboemanden. Omdat de productie van kocho veel gelijkenissen vertoont met de manier waarop zuurkool gemaakt wordt, werden 20 zuurkoolpotten naar Ethiopië verscheept. Zuurkoolpotten zijn voorzien van een glazuurlaag, verzwaringsstenen en een waterslot, zodat de pot luchtdicht is. De eerste taak van Ellen bestond erin het fermentatieproces te karakteriseren aan de hand van zowel fysicochemische, microbiële als sensorische parameters, aangezien de ensetfermentatie tot nog toe amper aandacht heeft gekregen van de onderzoekers. Gedurende 90 dagen volgde Ellen de fermentatie afkomstig van identiek plantenmateriaal op in drie verschillende systemen: de traditionele putten en bamboemanden en de geïmporteerde zuurkoolpotten. Het experiment leverde een aantal overtuigende resultaten op. Zo bleek na 90 dagen de pH-waarde in de zuurkoolpotten het laagste te zijn, wat een indicatie is voor een langere houdbaarheid. Het vochtgehalte in de zuurkoolpotten was consistent hoger dan in de andere systemen, waardoor het mogelijk zou kunnen zijn om het omslachtige persen van de pulp over te slaan. Tevens waren de aantallen van Clostridium endosporen, die een gevaar kunnen betekenen voor de voedselveiligheid, gedurende de hele fermentatie lager in de zuurkoolpotten. In het geval van een voedseltekort is dus de consumptie van onvolledig gefermenteerde kocho – na 20 dagen bijvoorbeeld – veiliger als de zuurkoolpotten worden gebruikt.

Het tweede deel van Ellens opdracht was het uitvoeren van smaaktesten, aangezien de sensorische eigenschappen de prijs bepalen op de lokale markt. Vijftig Ethiopiërs beoordeelden de kocho zowel in gebakken als in ongebakken vorm. De kocho uit de zuurkoolpotten scoorde het hoogst voor geur, stevigheid, smaak en algemene appreciatie. De kleur werd wel te licht bevonden in vergelijking met de donkere versie waaraan de bevolking gewend is, maar daar staat dan weer tegenover dat volgens de literatuur lichtere kocho van betere kwaliteit is.

Ellens conclusie lag dan ook voor de hand: op vrijwel alle criteria kwamen de zuurkoolpotten als de beste uit de bus. Met deze wetenschap is het probleem voor de families in de Gamo Hooglanden echter nog niet van de baan. De geïmporteerde zuurkoolpotten zijn namelijk te duur voor het gezinsbudget. Daarom worden er nu zuurkoolpotten ter plaatse gemaakt. Om de resultaten van Ellens onderzoek verder te valoriseren en op ruimere schaal toe te passen, stelt het Ethiopian Biotechnology Institute een bedrag van 125.000 euro ter beschikking. Ook het VBI-fonds deed een duit in het zakje en nam een paar dozijn zuurkoolpotten voor zijn rekening. Deze alumnivereniging riep eerder Ellen al uit tot laureaat van de VBI Student Research Awards.

Yves Persoons