IM20211NL

Nummer 1 2021

BANANENVEZEL PALLETS FLEXIRAMICS, FLEXIBEL KERAMISCH VEZELMATERIAAL TECLA 3D-GEPRINT AARDEHUIS VLOEIBAAR RAAM DUURZAME COATING UIT GROENE GRONDSTOF KREEFTEN INSPIREREN TOT STERKER 3D-GEPRINT BETON PEROVSKIET BLAUWLICHT LED’S

http://hightechmaterials.4tu.nl

Select key words and find relevant materials scientists or research groups within 4TU.

High-Tech Materials form the key to innovative and sustainable technology

www.4tu.nl/htm @4TU_HTM

4TU.HTM Research Programme New Horizons in Designer Materials | Visibility and accessibility of Materials Science & Engineering | Annual symposium Dutch Materials | 4TU.Joint Materials Science Activities | web application http://hightechmaterials.4tu.nl

INHOUD Innovatieve Materialen is een vak­ tijdschrift over ontwikkelingen op het gebied van duurzame, innovatieve materialen en/of de toepassing daarvan in bijzondere constructies.­ Innovatieve Materialen werkt nauw samen met Stichting MaterialDesign

Uitgeverij SJP Uitgevers

Postbus 861 4200 AW Gorinchem tel. (0183) 66 08 08 e-mail: info@innovatievematerialen.nl www.innovatievematerialen.nl

Hoofdredactie: Gerard van Nifterik

Advertenties

Drs. Petra Schoonebeek e-mail: ps@innovatievematerialen.nl Een digitaal abonnement in 2021 (6 uitgaven) kost € 40,70 (excl. BTW) KIVI-leden en studenten: € 25,- (excl. BTW) Een papieren abonnement in 2021 kost € 69,- (excl. BTW) Zie ook: www.innovatievematerialen.nl Niets uit deze uitgave mag worden verveelvuldigd en of openbaar worden door middel van herdruk, fotokopie, microfilm of op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Innovatieve Materialen platform: Dr. ir. Fred Veer, prof. Ir. Rob Nijsse (Glass & Transparency Research Group, TU Delft), dr. Bert van Haastrecht (M2I), prof. Wim Poelman, dr. Ton Hurkmans (MaterialDesign), prof.dr.ir.

Jos Brouwers, (Faculteit Bouwkunde, Leerstoel Bouwmaterialen, TU Eindhoven), prof.dr.ir. Jilt Sietsma, (4TU.HTM/ Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek & Technische Materiaalwetenschappen, 3mE); Kris Binon (Flam3D), Guido Verhoeven (Bond voor Materialenkennis/SIM Flanders, Prof. dr. ir. Christian Louter Institut für Baukonstruktion Technische Universität Dresden).

14 Bananenvezel pallets

Alleen al voor de export van fruit uit de tropen zijn jaarlijks 21 miljoen pallets nodig.

Veel landen in de tropen hebben zelf niet het juiste hout om pallets van te maken.

Daarom wordt hout geïmporteerd en vervolgens als pallets vanuit de tropen naar Europa verscheept. Het kan anders: met Yellow Pallets, gemaakt van bananenvezel.

16 Flexiramics, flexibel keramisch vezelmateriaal

Een nieuw flexibel keramisch vezelmateriaal, uitvinding van Eurekite, biedt een breed scala aan toepassingen, van batterijen en elektronica tot olie- en gasfiltratie.

Onlangs heeft Eurekite in een vervolginvesteringsronde € 4,2 miljoen opgehaald wat men wil gebruiken voor industrialisatie van productie.

18 TECLA 3D-geprint aardehuis

Afgelopen januari heeft de Italiaanse 3D-printerfabrikant WASP de 3D-printfase voltooid van TECLA, een 3D-geprint huis van natuurlijke materialen - voornamelijk aarde in dit geval.

22 RepelWrap

Onlangs won een Canadees onderzoeksteam van McMaster University de hoofdprijs in de jaarlijkse 2020 ‘Create the Future’ Design Contest. De Canadese onderzoekers haalden de prijs binnen voor een nieuwe virusafstotende plasticverpakking - Repel­ Wrap - een zelfreinigende film die virussen en bacteriën afstoot.

24 Lijmen met een magneet

Onderzoekers van NTU Singapore ontwikkelden een supersterke lijm, die geen harder, versneller, warmte of licht nodig heeft om uit te harden. Ze maakten speciale nanodeeltjes, die toegevoegd zijn aan de epoxylijm, en pas voor uitharding zorgen als ze aan een magnetisch veld worden blootgesteld.

26 Vloeibaar raam

Wetenschappers van de Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singa­ pore) hebben een vloeistofraampaneel ontwikkeld dat tegelijkertijd zonlicht kan te­ genhouden en reguleren, maar ook de thermische warmte overdag kan vasthouden en ‘s nachts weer afgeven. Daardoor kan het energieverbruik in gebouwen worden verminderd.

28 Duurzame coating uit groene grondstof

Scheikundigen van de RUG hebben samen met collega’s van AkzoNobel (coatings en verf) een nieuw proces ontwikkeld om biomassa om te zetten in een coating van hoge kwaliteit.

32 Kreeften inspireren tot sterker 3D-geprint beton

Onderzoekers van de Australische RMIT-universiteit ontdekten dat op kreeft geïn­ spireerde printpatronen 3D-geprint beton sterker kunnen maken doordat het de krachten precies daar kan opvangen waar het nodig is.

34 Perovskiet blauwlicht led’s

Onderzoekers van de Universiteit van Linköping, Zweden, hebben efficiënte blauw licht-emitterende diodes ontwikkeld op basis van halogenide perovskieten. De nieu­ we leds kunnen de weg openen naar goedkope en energiezuinige verlichting.

36 Hoe ‘zonnecel-boosters’ een stralende toekomst kunnen krijgen

Specifieke meetprotocollen moeten een nieuwe gouden standaard worden voor zo­ geheten Luminescent Solar Concentrators. Daarvoor pleit TU/e-onderzoeker Michael Debije samen met deskundigen in Italië en het Verenigd Koninkrijk.

Omslag: Productie bananenvezel pallets (pag 14) Foto: Yellow Pallet

INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

NIEUWS

Langste houten fietsbrug van Europa Op 1 februari is in Oldambt, Groningen, de langste houten fiets- en voetgangers­ brug van Europa geopend; de Pieter Smit brug. De brug - een ontwerp van archi­ tect Nol Molenaar - verbindt Winschoten en Blauwestad. De brug is 800 meter lang en 3,5 meter breed en bestaat uit vier gecombineerde bruggen. Een deel over het Winschoterdiep, de A7, de eco­ logische zone en het Oldambtmeer. De energiezuinige ledverlichting geeft een minimale lichtvervuiling en heeft geen invloed op het dierenleven.

De constructie bestaat uit duurzaam hout afkomstig uit Gabon in Centraal­ -Afrika. Na de voltooiing was de fiets­ brug de langste van Europa en passeerde daarmee de 756-meter lange fietsbrug in het Zweedse Sölvesborg.

Het project werd uitgevoerd in opdracht van gemeente Oldambt en de provincie Groningen door Strukton Civiel en Oos­ terhof Holman.

Duurzaamheid was een belangrijk item in de bouw van de Pieter Smit brug. Om die reden is gekozen voor een vrijwel volledig houten constructie. Het gebruik­ te hout komt uit FSC beheerde bossen in

2 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

Afrika en wordt gebouwd door de groot­ ste houtbouwer van Nederland, Konink­ lijke Houthandel G. Wijma en Zn. BV. De Pieter Smit brug werd aanvankelijk ontworpen onder de naam De Blauwe Loper. In oktober 2018 werd bekend

Inhijsen brugdeel (Foto: Strukton)

dat de brug vernoemd werd naar Pieter Smit, de eerder dat jaar overleden bur­ gemeester van Oldambt.

Gemeente Oldambt>

Wij leveren complete installaties voor ontstoffing, luchtreiniging en pneumatisch transport Technieken voor o.a.: - Ontstoffing van productieruimtes (MAC) - Reduceren van geuremissies (NER) - Reduceren van stofemissies (NER) Componenten die wij o.a. kunnen leveren: - Natfilters & Droogfilters - Cyclonen - Gaswassers - Topsteen- / Frogreinigers - Naverbranders

Natfilter met slibtransporteur

Projecten kunnen turn-key worden uitgevoerd Wij garanderen de emissie & grenswaarden Engineering, bouw en onderhoud in eigen beheer

Hoog vacuüm stofzuiginstallatie

Frogreiniger

Mesys Industrial Air Systems BV Molenstraat 27, 6914AC Herwen

www.mesys.nl

+31 (0) 316 248744

Info@mesys.nl

Hét expertisecentrum voor materiaalkarakterisering.

Integer, onafhankelijk, objectief onderzoek en advies. ISO 17025 geaccrediteerd.

Wij helpen u graag verder met onderzoek en analyse van uw innovatieve materialen.

Bel ons op 026 3845600 of mail info@tcki.nl www.tcki.nl

NIEUWS

MorphoColour: van vlindervleugels tot gekleurde zonnepanelen Fotovoltaïsche en thermische zonne­ -installaties worden bepaald niet altijd gezien als een esthetische verbetering van een gebouw. Het zou al beter zijn om zonnepanelen een kleur te geven, maar pigmenten hinderen invallend licht, wat ten koste gaat van de effici­ ëntie. Het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ontwikkelde gekleur­ de modules, niet op basis van pigmen­ ten, maar op grond van een fenomeen dat optreedt op de iriserende vleugels van een bepaald soort vlinder: morpho peleides.

Deze insecten, die in het tropische re­ genwoud van Midden- en Zuid-Amerika leven, wekken op hun vleugels de indruk van kleur dankzij een optisch effect. De vleugels van deze vlinder hebben een extreem fijne oppervlaktestructuur die een smal bereik van specifieke golfleng­ ten weerkaatst. De Fraunhofer ISE-we­ tenschappers zeggen er nu in te zijn geslaagd met behulp van vacuümtech­ nologie een vergelijkbare oppervlakte­ textuur en coating aan te brengen op het beschermende glas van fotovoltaïsche modules. Afhankelijk van de samenstel­ ling van de coating, kan dekglas worden gemaakt in bijvoorbeeld een helder blauw, groen of rood. Volgens Fraunho­

4 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

fer kan 93 procent van het licht deze laag binnendringen. De slechts zeven procent die worden gereflecteerd, veroorzaken het kleureffect. Fraunhofer noemde zijn technologie MorphoColour vervolgens naar de helderblauwe morpho vlinder.

Volgens Fraunhofer zullen in de toe­ komst fotovoltaïsche en thermische

zonnepanelen in dezelfde kleur bijna on­ zichtbaar naast elkaar op het dak of op de gevel kunnen worden gemonteerd. Zo kunnen toekomstige huizen esthetisch aantrekkelijke en tegelijk energiezuinige huizen zijn, die meer energie leveren dan ze verbruiken.

Meer bij Fraunhofer>

Advertorial NIEUWS

De ideale oplossing bij een verticale wand, inzetbaar van 4 tot 10 meter

Aan de buitenzijde van de tank een verstelbare negen-treden-trap, die is aangesloten op de trappentoren aan de binnenzijde

EasyStairs: voor elke uitdaging een passende (trap)oplossing Wanneer Gert Huisman bouwplaatsen bezoekt valt het hem steeds weer op dat er provisorische trappen en gammele ladders worden gebruikt om op hoogte te werken.

Vaak gaat het nét goed, maar als het mis gaat zijn de gevolgen groot.

Daar moet een betere oplossing voor zijn, denkt Huisman. Alleen dat blijkt tegen te vallen. Daarom besluit de ondernemer om zelf maar op zoek te gaan. Hij struint binnen- en buitenland af, doet onderzoek en spreekt met diverse trappenleveranciers. Uiteindelijk stuit hij op een verstelbare toegangstrap. En zo ontstaat EasyStairs. Leverancier van flexibel inzetbare, tijdelijke toegangstrappen voor onder andere:

• • • • • •

Steigerbouw Bouwputten, kelders & betonwerken Taluds & hellingen Gestapelde containers Verdiepingen Vluchtroute

Inmiddels is EasyStairs uitgegroeid tot een gewaardeerde trappenpartner van onder meer aannemers in de woningbouw, utiliteitsbouw en GWW. EasyStairs levert en verhuurt een ruim assortiment aan tijdelijke trappen. Denk hierbij aan:

• •

Stalen & aluminium verstelbare (talud) trappen Trappentorens

• • • •

Modulaire trappen Containertrappen Kooiladders Randbeveiliging

Waarom kiest u voor een trap van EasyStairs?

Een tijdelijke trap van EasyStairs is veel veiliger dan een houten trap of ladder, die makkelijk omvalt en glad wordt bij slecht weer.

De trappen zijn robuust, stabiel en voldoen aan de juiste wet- en Arbo-regelgeving. Ook bieden ze uw medewerkers of bezoekers veel gemak. De trappen zijn snel en makkelijk te belopen en hebben een prettige tredehoogte.

Zo is het mogelijk om de trap te betreden met volle handen of elkaar op te trap te passeren. De missie van EasyStairs is om Nederland veilig op hoogte te laten werken!

De trappen zijn flexibel, verstelbaar en duurzaam. U heeft nog maar één trap nodig voor al uw projecten. U verspilt geen hout of staal meer aan het (ver)maken van een tijdelijke trap.

EasyStairs verhuurt en verkoopt door heel Nederland. Alle producten zijn gemakkelijk en snel te bestellen op de webshop. Ook het transport en de op- en afbouw kan EasyStairs verzorgen. Door middel van een compactkraan kan de trap worden gemonteerd en demonteert. Doordat EasyStairs het transport en de montage in eigen beheer heeft, zijn de lijnen kort en overzichtelijk. Daar houden we van bij EasyStairs!

5 | 2021 | Nummer 1/2

Nieuwsgierig? Neem een kijkje op de site of webshop of maak een afspraak. EasyStairs komt graag bij u langs op locatie voor een demonstratie.

www.easystairs.nl shop.easystairs.nl

Verstelbare trap 24 treden in gebruik als taludtrap

5 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

NIEUWS

Circulair M’DAM volledig van Cross Laminated Timber Aan de Pierebaan in Monnickendam wordt sinds 12 januari gebouwd aan M’DAM, een complex dat bijna in zijn ge­ heel wordt geconstrueerd uit CLT (cross laminated timber). Nooit eerder is er in Nederland een grootschalig woonge­ bouw geconstrueerd dat nagenoeg hele­ maal uit CLT bestaat. De appartementen worden daarbij vrijwel volledig in de fabriek gefabriceerd. Door het gebruik van massief hout, het modulaire ont­ werp en het industriële fabricageproces, heeft het gebouw per saldo een negatie­ ve CO2-footprint: de som van de uitstoot is kleiner dan de hoeveelheid bespaar­ de en in het CLT gebufferde CO2. Door gebruik te maken van hout uit duurzaam beheerde productiebossen, planten de

6 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

bouwpartners bovendien meer bomen terug dan er worden gebruikt.

Door het industriële fabricageproces worden de woningen al geproduceerd, terwijl de grondwerkzaamheden nog plaatsvinden. Hierdoor blijft ook de bouwoverlast beperkt.

Het totale bouwproces duurt slechts vijf maanden. De gevel van het in U-vorm ontworpen gebouw bestaat groten­ deels uit hout, deels uit traditioneel metselwerk en deels uit aluminium gevelelementen. Het houtbouwconcept reduceert de CO2-uitstoot en is daardoor veel duurzamer en milieuvriendelijker dan traditionele bouwprojecten en zorgt voor een gezonder leefklimaat. Door het gebruik van hout en de re-montabele

bouwmethode kunnen de grondstoffen in de toekomst worden hergebruikt.

Het plan is ontwikkeld door BMB ontwik­ keling B.V. uit Limmen (onderdeel van VolkerWessels). M’DAM is een ontwerp van productontwikkelaar en architect Finch Buildings uit Amsterdam. De prefa­ bricage en bouw van dit bijzondere hout­ bouwconcept wordt uitgevoerd door De Groot Vroomshoop (tevens onderdeel van VolkerWessels). M’DAM wordt in de zomer van 2021 opgeleverd.

VolkerWessels>

NIEUWS

Schimmels als geluidsabsorber Geluidsabsorbers dienen vaak om de akoestiek van een ruimte te verbeteren. Veel van de geluidsisolerende panelen die worden gebruikt in wanden of kamerinrichting in hedendaag­ se interieurontwerpen zijn gemaakt van minerale vezels of synthetisch schuim. Sommige van deze materialen zijn niet bijzonder duurzaam of makkelijk te recyclen.

Het Fraunhofer Instituut voor Milieu-, Veiligheids- en Ener­ gietechniek UMSICHT werkt nu samen met het Fraunhofer Instituut voor Bouwfysica IBP om het gebruik van op schimmel gebaseerde materialen voor de fabricage van milieuvriendelij­ ke geluidsabsorbers te onderzoeken.

Het oorspronkelijke idee kwam van Julia Krayer, projectmana­ ger bij Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen. Ze werkt al jaren aan biomaterialen. Voor het huidige project kweken Krayer en collega's schimmeldraden (paddestoelmycelium) in het laboratorium. Dit mycelium wordt eerst gemengd met een plantaardig substraat bestaande uit stro, hout en afval van de voedingsmiddelenindustrie, en vervolgens met een 3D-printer in de gewenste vorm geprint. De myceliumhyfen verspreiden zich door het substraat en zorgen voor een stevige structuur.

Als het mycelium eenmaal door het fijnkorrelige substraat is gedrongen, wordt het product gedroogd in een oven om de schimmel te doden. De celwanden van het resulterende mate­ riaal zijn open, waardoor geluid wordt geabsorbeerd.

Volgens Fraunhofer zijn de toepassingen van dit mycelium­ materiaal niet beperkt tot akoestiek alleen. Het materiaal kan wellicht ook als isolatiemateriaal worden gebruikt, en zelfs als basismateriaal voor kunstleer, textiel en plastic. Daarmee zou­ den op schimmel gebaseerde materialen niet alleen worden gebruikt om geluidsabsorbers en isolatiematerialen te pro­ duceren, maar ook om kleding, meubels en behuizingen voor elektrische apparaten. Fraunhofer zegt momenteel al onder­ zoek te doen om dit mogelijk te maken.

Meer bij Fraunhofer>

WE KUNNEN NIET ZONDER NATUUR Word nu lid op natuurmonumenten.nl en ontvang 4 x per jaar het magazine Puur Natuur

7 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

NIEUWS

‘Geopolymeer beton verandert bruggenbouw in Nederland’ De circulaire bruggen ‘Rondje Weer­ water’ en ‘Bever’ op het Floriade-park in Almere, zullen voor een groot deel worden gemaakt van cementloos beton (geopolymeer beton). Het is volgens de betrokken partijen de eerste keer in Ne­ derland dat voor de constructieve delen van de brug (waaronder het brugdek) gebruik wordt gemaakt van cementloos beton. Het materiaal is gemaakt van reststromen uit Almere.

De constructie is vervaardigd door Reimert Bouw en Infrastructuur. Volgens initiatiefnemer Bruggencampus biedt het gebruik van cementloos beton een nieuwe kijk op het duurzaam bouwen en onderhouden van bruggen in de toe­ komst.

Bruggencampus Flevoland-Floriade is een initiatief van de provincie Flevoland en gemeente Almere. Deze campus is bedoeld als stimulans voor ontwikkeling en toepassing van innovatieve en circu­

8 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

laire bruggen. Dat is belangrijk want voor 2040 moeten er in Nederland 40.000 bruggen en viaducten worden vervan­ gen, waarvan circa 2.000 in Flevoland.

Dat vergt qua materiaal, grondstoffen, samenwerking en investering een geheel

nieuwe aanpak. Het Bruggencampus­ project startte in 2019 en de resultaten daarvan lopen door en zijn zichtbaar op Floriade Expo 2022. Het beton van de cementloze Floriadebrug is gemaakt van reststromen uit Almere. Na een periode

NIEUWS

van experimenteren en testen, in samen­ werking met de KIWA, is het traject naar certificering in september vorig jaar afgerond. Vanaf dat moment kon cementloos beton worden toegepast in constructieve onderdelen van de Flori­ adebruggen. Een mijlpaal en een goede basis, maar volgens de betrokken par­ tijen nog maar het begin. Voor bredere toepassing van cementloos beton (zwaar belaste delen) zijn meer experimenten, onderzoeken en certificeringen nodig.

Het gaat overigens om een betonmortel waar het cement (het bindmiddel) is ver­ vangen door een activator met dezelfde bindende eigenschappen als cement en waar primaire grondstoffen (zand en grind) grotendeels vervangen zijn door secundaire grondstoffen.

Door gebruik van cementloos beton in plaats van regulier beton wordt de

CO2-uitstoot sterk gereduceerd: tot meer dan 50 procent. Bij de verwerking van de reststromen tot cementloos beton zijn een aantal regionale bedrijven betrok­ ken. Cirwinn BV zorgt voor de gerecycle­ de grondstoffen, Theo Pouw BV maakt er cementloos beton van, terwijl de bouw in handen ligt van Reimert Bouw en Infrastructuur.

Omdat het gaat om een totaal nieuw product is nog niet helemaal duidelijk

wat de gevolgen zijn voor het beheer en onderhoud. Almere stelt daarom samen met Kiwa en Reimert een monitorings­ plan op, waarbij het gedrag van de constructie realtime wordt gevolgd. De bedoeling is om meer kennis op te bou­ wen over de materiaaleigenschappen van het beton.

Veel meer bij Bruggencampus>

Video

9 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

NIEUWS

Primeur: drielaags lignineasfalt Sinds eind 2020 bestaat een deel van de Europaweg Zuid in Vlissingen volledig uit ligninehoudend asfalt, deels ge­ mengd met hergebruikt asfalt. Volgens de betrokken partijen gaat het om een wereldprimeur: niet eerder bevatten alle asfaltlagen lignine. Wageningen Food & Biobased Research ontwikkelde de tech­ nologie die dit mogelijk maakte om een groot deel van alle bitumen in de weg te vervangen.

Het onderzoeksproject CHAPLIN XL van de Wageningen Universiteit is bedoeld om bitumen in Nederlands asfalt op grote schaal te vervangen door de natuurlijke bindstof lignine, waarbij wordt samengewerkt met partners uit de productieketen van asfalt. Een van de voordelen van lignine in plaats van bitu­ men in asfalt is dat de CO2-uitstoot daar­ mee fors omlaag gaat en het broeikasgas voor lange tijd wordt vastgehouden. Het project is onderdeel van een grootscha­ lig onderzoeksprogramma dat is gericht op verduurzaming van de wegenbouw.

Opdrachtgever van het stuk weg is North Sea Port. Dit havenbedrijf liet in 2015 de allereerste proefstrook met lignine­ houdend asfalt aanleggen op basis van de Wageningse technologie, ontwikkeld

10 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

in samenwerking met AKC. Inmiddels liggen er verspreid door Nederland proefstroken met lignineasfalt. Van al deze stroken bevat alleen de toplaag lig­ nine, maar van het stuk weg dat nu door bouwbedrijf H4A is aangelegd, bestaat elke laag uit ligninehoudend asfalt, deels gemengd met hergebruikt asfalt.

Volgens Richard Gosselink, lignine expert bij Wageningen Food & Biobased Rese­ arch, is het naar verwachting technisch mogelijk om op termijn alle bitumen in asfalt stap-voor-stap te vervangen door biobased componenten. De volgende

stap is dat het lignineasfalt wordt erkend als volwaardig alternatief voor ‘fossiel’ asfalt. Als de helft van het bitumen is vervangen, levert dit naar schatting al een besparing van 20 procent van de CO2-uitstoot op.

In het kader van CHAPLIN-XL wordt het lignineasfalt de komende jaren in de praktijk getest. De kennis wordt ook ingezet in de LCA-studie samen met Universiteit Utrecht, de coördinator van CHAPLIN-XL. Deze LCA-resultaten zijn - net als de financiële aspecten - belang­ rijk om toekomstige wegenbouwers in

NIEUWS aanbestedingen goede onderbouwingen te kunnen geven. Ook de arbo-omstan­ digheden van het asfalt tijdens productie en aanleg worden in kaart gebracht.

In CHAPLIN-XL werkt Wageningen Food & Biobased Research samen met Univer­ siteit Utrecht, het Asfalt Kennis Centrum (AKC), Avantium Chemicals B.V., Circular & Biobased Delta, H4A en Roelofs We­ genbouw bv. Deze partijen maken ook onderdeel uit van het bredere CHAPLIN­ -consortium.

WUR>

Video Circular Biobased Delta

Biobased circulair verkeersbord Elk jaar worden er in de markt honderd­ duizenden borden vervangen, daarom kan een duurzaam alternatief grote im­ pact hebben. In plaats van het conven­ tionele aluminium bestaat het Nabas­ coSign verkeersbord voor het grootste gedeelte uit restmaterialen.

Pol Heteren en NPSP ontwikkelden een biobased circulair verkeersbord, Nabas­ coSign, dat begin dit jaar werd gepre­ senteerd. POL Heteren is gespecialiseerd in alles omtrent verkeer en veiligheid; NPSP maakt op basis van biobased en circulaire grondstoffen, vezelversterkte kunststoffen voor bouw, design, mobili­ teit en industrie.

De verkeersborden worden gemaakt van het biocomposiet Nabasco. Het materi­ aal wordt gemaakt van riet, kalk en hars.

Kalk (calciumcarbonaat) is restmateriaal van het wateronthardingsproces van drinkwaterbedrijven; riet is een restma­

teriaal uit natuurgebieden in Nederland en biohars wordt op basis van restmate­ rialen van de biobrandstofindustrie ge­ produceerd in Frankrijk. Van die grond­ stoffen wordt een soort deeg gemaakt, dat onder hoge druk en temperatuur in de gewenste vorm wordt geperst.

Door het gebruik van biobased restmate­ rialen heeft het biocomposiet heeft het materiaal volgens de producent een zeer lage CO2 footprint.

Er zijn op het moment tien verschillen­ de verkeersbordformaten beschikbaar die qua afmeting geschikt zijn voor de bebouwde kom en andere openbare plekken waar verkeersborden nodig zijn. In de toekomst zal het assortiment uitgebreid worden met borden die ook buiten de bebouwde kom gebruikt kun­ nen worden.

Meer bij Nabascosign>

11 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

MAKE IT MATTER

MAKE IT MATTER De rubriek MAKE IT MATTER wordt in samenwerking met MaterialDistrict (MaterialDistrict.com) samengesteld. In deze rubriek worden opvallende, en/of interessante ontwikkelingen en innovatieve materialen uitgelicht.

Guardyl Guardyl is een extreem sterk, flexibel profiel met het uiterlijk van natuurlijk hout. Dit innovatieve polyurethaan-materiaal is onderhoudsvrij en behoudt ook na verloop van tijd zijn oorspronkelijke kleur. De sterkte van het materiaal maakt het een duurzame oplossing voor rubrail voor jachten, brugrails en een heel scala aan andere toepassingen. Naast de houtlook is Guardyl is verkrijgbaar in allerlei kleuren.

Meer bij MaterialDistrict>

Alucobond Alucobond is een composiet paneel bestaande uit twee aluminium afdekplaten en een brandvertragende of onbrand­ bare minerale kern. Het gevelmateriaal onderscheidt zich volgens de producent door de vlakheid, verscheidenheid aan oppervlakken en kleuren en uitstekende vervormbaarheid.

Alucobond is bij uitstek geschikt voor geventileerde gevels en verenigt energiezuinig bouwen met architectonische kwaliteit.

Meer bij MaterialDistrict>

Bamboo X-treme MOSO Bamboo X-treme gevelbekleding is een massieve bam­ boe buitenplank met hoge dichtheid, gemaakt van samenge­ perste bamboestrips. Een speciaal warmtebehandelingsproces geeft Bamboo X-treme de hoogst mogelijke duurzaamheids­ klasse in de toepasselijke EU-normen. Het verhoogt ook de stabiliteit en dichtheid, en daarmee de hardheid. Bovendien bereikt dit product, in tegenstelling tot vergelijkbare houtpro­ ducten, brandveiligheidsklasse B-s1 d0 (EN 13501-1) zonder impregnering met dure en milieuonvriendelijke brandvertra­ gers.

Meer bij MaterialDistrict>

12 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2020

MAKE IT MATTER 3D-geprinte stalen connectoren MX3D, bekend van een 3D-geprinte, metalen brug, ontwik­ kelde met het Japanse architecturale bouwbedrijf Takenaka een structurele stalen connector, gemaakt met behulp van een 3D-metaalprintrobot. Het doel van dit project is om zowel het ontwerp als de productie van complexe connectoren voor grote constructies in de bouwsector te automatiseren. De structurele stalen connector is geprint met behulp van Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) en is gemaakt van duplex roestvrij staal, een legering met goede mechanische eigen­ schappen en corrosiebestendigheid.

Meer bij MaterialDistrict>

Mercury Effect Ontwerper Rado Kirov ontwikkelde een techniek om een plaat van roestvrij staal zodanig te bewerken, dat er een gegolfd, spiegelend gepolijst oppervlak ontstaat die de omgeving dyna­ misch weergeeft. Deze zogenaamde Mercury Effect-techniek kan worden gebruikt voor wandbekleding, artistieke bekle­ ding van pilaren of open haarden, vlakke wand- of vrijstaande sculpturen en meubels.

Meer bij MaterialDistrict>

Ozeon VeroMetal ontwikkelde samen met Ozeon lichtgewicht pane­ len met een echt metalen oppervlak. De Ozeon panelen zijn ontwikkeld voor toepassingen zoals buitengevels. Ze zijn ook geschikt voor binnenwandbekleding. De VeroMetal-coating wordt aangebracht op een geperste steenwolplaat. Het resul­ taat is een hoogwaardig paneel met de ontwerpvrijheid van compact plaatmateriaal gecombineerd met een echt metalen uiterlijk.

Meer bij MaterialDistrict>

ND 600 Drainagemateriaal Nophadrain heeft een speciale serie ND 600 Drainagesystemen ontwikkeld voor berijdbare dakoppervlakken. De afzonderlijke lagen - filter-, drainage- en beschermlaag- van de ND Drainage­ systemen zijn aan elkaar gelijmd en worden op rollen geleverd.

Het speciale monofilament filtergeotextiel maakt het mogelijk om de onderlaag of leglaag direct op het afvoersysteem aan te brengen.

Meer bij MaterialDistrict>

13 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2020

INNOVATIEVE MATERIALEN

Bananenvezel pallets Alleen al voor de export van fruit uit de tropen zijn jaarlijks 21 miljoen pallets nodig. Veel landen in de tropen hebben zelf niet het juiste hout om pallets van te maken. Daarom wordt hout geïmporteerd en vervolgens als pallets vanuit de tropen naar Europa verscheept. Bo­ vendien moeten daarvoor duizenden hectaren aan bos worden gekapt. Het kan anders: met Yellow Pallets, gemaakt van bananenvezel.

Het Nederlandse bedrijf Yellow Pallet BV werd opgericht in 2012 door onder­ nemer Hein van Opstal (MSc, MBA) en onderzoeker Gert Kema (MSc, PhD) van de Wageningen Universiteit (WUR). Het idee was simpel. Bananenplanten groeien snel en zijn ruimschoots beschik­ baar. Daar staat tegenover dat conven­ tionele pallets niet duurzaam zijn en tij­ dens hun levenscyclus voor CO2-emissies zorgen. Waarom dan niet de makkelijk voor handen zijnde bananenvezels ge­ bruiken om er pallets van te maken?

Met steun van Startlife, PPM Oost, Wageningen Universiteit en Research­ centrum en impact investeerder Both­ SidesNow heeft Yellow Pallet onderzoek kunnen doen en de benodigde testen kunnen uitvoeren. Hun eerste fabriek staat inmiddels in Costa Rica.

De dagelijkse leiding van het bedrijf wordt gevoerd door Hein van Opstal.

14 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN

Gert Kema werkt bij Wageningen Universiteit en Researchcen­ trum en coördineert wereldwijde onderzoeksprogramma's die gericht zijn op ziektebeheersing bij de bananenproductie.

Yellow Pallet wordt ondersteund door een groep ervaren private impact investeerders en fondsen.

Yellow Pallet verkoopt technologie om transportpallets en blokken van bananenvezel te produceren.

Die blokken worden gebruikt in blokpallets en vervangen momenteel 26 tot 32 procent van het houtvolume van een blokpallet.

Het gebruik van bananenvezels heeft verschillende voordelen.

Het is kosteneffectief, geeft nieuwe arbeidskansen voor de lokale bevolking en verlaagt de lifcycle CO2-footprint.

Te beginnen met de kosten. De prijs van gezaagd hout stijgt elk jaar wat leidt tot hogere prijzen van pallets. Meer dan 85 procent van de productiekosten van conventionele pallets

bestaat uit het benodigde hout. 95 procent van alle pallets ter wereld zijn houten pallets. Bananenvezel is een logisch alter­ natief voor hout in de tropen waar de vraag naar pallets groot is voor de export van tropisch fruit (zoals bananen, ananas en meloenen) en andere producten.

De fabrieken van Yellow Pallet bieden bananentelers een prijs voor hun bananenstelen of voor het deel van de steel dat niet wordt gebruikt voor verdere bananenproductie.

Daarnaast heeft Yellow Pallet zich gespecialiseerd in het telen van een bananensoort die resistent is tegen ziekten en die in elke veertien weken een stengel van 4 - 6 meter kan produ­ ceren. De capaciteit om droge vezels te produceren van een dergelijke plantage zal volgens Yellow Pallet 4 - 6 keer groter zijn dan die van een houten bos.

Royal HaskoningDHV heeft een studie uitgevoerd waarin een voordeel is berekend van 22 procent minder CO2-uitstoot in vergelijking met houten pallets, met opties om de uitstoot verder te verminderen.

Yellow Pallet groeit. Het bedrijf breidt momenteel haar fabriek in Costa Rica uit. Het zou over een jaar moeten zijn verdrie­ voudigd. Yellow Pallet wil fabrieken verkopen aan tropische landen die veel fruit exporteren, zoals de Filippijnen, Guatema­ la, Colombia en Ecuador. Volgens Van Opstal krijgt het bedrijf ook aanvragen uit Indonesië, Maleisië, Brazilië en China voor bananenpalletfabrieken. Ook daar groeien er bananenplanten en is er een grote behoefte aan pallets.

Yellow Pallet > Lees een interview met Hein van Opstal op de website van 4TU>

15 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN

Flexiramics: flexibel, keramisch vezelmateriaal Een nieuw flexibel keramisch vezelmateriaal, uitvinding van Eurekite, biedt een breed sca­ la aan toepassingen, van batterijen en elektronica tot olie- en gasfiltratie. Eurekite is een spin-off van de Universiteit Twente op het gebied van geavanceerde materialen. Het bedrijf heeft succesvol een productieproces op laboratoriumschaal ontwikkeld en verschillende projecten uitgevoerd met internationale klanten. Nu is Eurekite klaar om de productie op te schalen, in wereldwijde marktontwikkeling te investeren en zijn patentportfolio uit te brei­ den. Daartoe heeft het in een vervolginvesteringsronde € 4,2 miljoen opgehaald en techno­ logieontwikkelaar en -producent Demcon gevraagd voor industrialisatie van productie.

Flexiramics is gebaseerd op de wereld­ wijd erkende expertise van de Univer­ siteit Twente (UT) op het gebied van materiaalkunde en nanomaterialen. Het is een flexibele mat van zuiver kerami­ sche vezels die licht en flexibel is als tissuepapier, terwijl de belangrijkste fysisch-chemische eigenschappen van traditionele keramiek behouden blijven.

16 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

Die eigenschappen van keramiek zijn hittebestendigheid, elektrische isolatie en corrosiebestendigheid. Traditionele keramiek is echter zeer inflexibel, wat de toepassingen beperkt. Als flexibe­ le keramiek biedt Flexiramics unieke toepassingsmogelijkheden in tal van technische domeinen, waaronder schei­ dingsmembranen in Li-ion-batterijen,

flexibele, hittebestendige printplaten en filtratiemembranen voor de olie- en gas-industrie.

Opschaling

Vanaf 2015 heeft Eurekite zich gericht op de uitontwikkeling van het nieuwe keramische materiaal. Doel was een

INNOVATIEVE MATERIALEN

Het fabricageproces van Flexiramics bestaat op hoofdlijnen uit drie stappen. De eerste begint met een natte chemische oplossing. Deze stap is cruciaal omdat het de meeste eigenschappen van het uiteindelijke materiaal definieert.

De natte chemische oplossing wordt met behulp van een spinproces tot vezels gevormd. Daarna wordt de vloeistof verdampt bij een temperatuur tot 100 °C. De vezels - die nog niet keramisch zijn - worden vervolgens gecalcineerd bij een temperatuur tussen 100 en 400 °C. In de laatste stap worden de groene vezels dan gesinterd bij ongeveer 1000 °C, waarbij ze worden omgezet in een keramisch materiaal. Volgens Eurekite biedt dit proces een breed scala aan mogelijkheden en zijn er inmiddels verschillende soorten Flexira­ mics-composietmaterialen gemaakt. De vezeldiameter kan bijvoorbeeld worden afgestemd tussen ongeveer 250 nm en 3000 nm. Zowel de porositeit in de vezel als de porositeit tussen de vezels (pakkingsdichtheid) kunnen worden ingesteld. De kera­ mische vezels kunnen bovendien worden behandeld om een polymere coating (lijm) of een anorganische oppervlaktelaag.

Flexiramics kan in verschillende vormen worden geleverd; bijvoorbeeld als nonwoven mat van willekeurig verdeelde keramische vezels. Een andere variant is de zogenaam­ de aligned mat: een mat van uniaxiaal georiënteerde keramische vezels.

productieproces op laboratoriumschaal realiseren en projecten uitvoeren met internationale klanten voor het afstem­ men van producteigenschappen op hun specifieke behoeften. Hierdoor kunnen er nu kleine hoeveelheden hoogwaardig materiaal worden geproduceerd en de volgende stap is productie van de gro­ tere hoeveelheden die nodig zijn voor kwalificatieprojecten met klanten.

Deze stap vereist een productielijn voor marktontwikkeling (een pilot-produc­ tielijn), legt COO Bas Kerkwijk uit. ‘Onze kerncompetenties liggen in materiaal­ kunde en chemie, niet in machinebouw, dus zijn we op zoek gegaan een enginee­ ringpartner. We hebben voor Demcon gekozen vanwege hun staat van dienst op het gebied van industrialisatie van productie en hun ervaring met het ont­ werpen en bouwen van hoogwaardige machines en pilot-lijnen.’

De pilot-lijn van Eurekite staat gepland voor eind 2022. Ondertussen zal het bedrijf tijdelijke apparatuur gebruiken

voor het produceren van materiaal om de marktontwikkeling te voeden. Aanvul­ lende financiering is vereist voor de op­ schaling van productie en commerciële activiteiten en voor de verdere ontwik­ keling van intellectueel eigendom.

Consortium van investeerders

Tussen 2015 en 2020 heeft Cottonwood Technology Fund - een Nederlands-Ame­ rikaans durfkapitaalfonds - start- en vervolginvesteringen ter waarde van € 2,75 miljoen verstrekt aan Eurekite.

De nieuwe vervolginvesteringsronde van € 4,2 miljoen omvat een substantiële lening van RVO (Rijksdienst voor Onder­ nemend Nederland), de leasefaciliteit voor apparatuur van het Twentse High Tech Fund en een kapitaalinjectie van een consortium van regionale investeer­ ders, waaronder Lumana Invest, Oost NL vanuit het Innovatiefonds Twente en Demcon.

Eurekite is in 2015 gestart als een spin-off van de UT op het gebied van geavanceerde materialen en is gevestigd in Enschede. Het bedrijf concentreert alle activiteiten op zijn kernvinding, Flexiramics, een flexibel keramiek met een uniek scala aan toepassingen in tal van technische domeinen. In de afgelopen jaren heeft het concept zich bewezen en vervolgens is met succes op laboratoriumschaal een prototype voor een platform­ technologie en productieproces ontwikkeld. Gebruikmakend van zijn expertise van flexibel keramiek en Flexiramics in het bijzonder, richt Eurekite zich momenteel op toepassing, specifieke engineering, levering van producten en techno­ logieontwikkeling.

Eurekite>

17 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN

TECLA 3D-geprint aardehuis Afgelopen januari heeft de Italiaanse 3D-printerfabrikant WASP de 3D-printfase voltooid van TECLA, een 3D-geprint huis van natuurlijke materialen - voornamelijk aarde in dit geval.

TECLA is gemaakt met meerdere 3D-printers die tegelijkertijd werken. Het huis is ontwikkeld door WASP en ontworpen door Mario Cucinella Architects. Het is bedoeld als een nieuw circulair woonhuisprincipe, volledig gemaakt met lokale, herbruikbare, recyclebare materia­ len, CO2-neutraal en aanpasbaar aan elk klimaat en elke omgeving.

TECLA (een acronym van Technology and Clay) staat in in Massa Lombarda (Raven­ na, Italië). In januari is de 3D-printfase van het project voltooid en wordt er verder gewerkt aan de afwerkingen van de structuur.

Het avontuur begon in oktober 2019, toen de betrokken bedrijven begonnen met de planning van het TECLA eco-huis, gebaseerd op onderzoek van architec­ tuurspecialisten van de School of Sustainability (SOS) en in samenwerking met de Architectural Association School of Architecture. SOS is gevestigd in Bolog­ na, is een postdoctorale praktijkacade­ mie van Mario Cucinella gericht op het opleiden van professionals op het gebied van duurzaamheid.

18 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN Al veel eerder, in 2012 begon WASP (World’s Advanced Saving Project) met de ontwikkeling van digitale fabricage­ processen en 3D-printsystemen waar­ mee circulaire woningen kunnen worden gefabriceerd. De inspiratie daarvoor kwam van de zogenaamde leemwesp of metselwesp, een insect dat nesten van leem bouwt. Inmiddels heeft het bedrijf verschillende printsystemen ontwik­ keld, die doorgaans lokaal gewonnen materiaal, zoals grond, leem of modder gebruiken als printmedium.

Tegenwoordig is WASP in staat om in korte tijd, op een duurzame manier 3D-geprinte huizen te produceren met het eerste, zogenaamde multi-printer Crane WASP-systeem.

Crane WASP

Crane WASP is een modulair 3D-printsys­ teem dat bestaat uit verschillende, samenwerkende delen. Het bestaat uit een hoofdprintereenheid die in verschil­ lende configuraties kan worden samen­ gesteld, afhankelijk van het printgebied en daarmee van de 3D-omvang van de structuur. Het printoppervlak van een enkele module is 6,60 meter in diame­ ter, bij een hoogte van drie meter. Eén enkele module kan autonoom werken en verschillende materialen printen, zoals leem, aarde, cement, biocement en zelfs geopolymeren. Eén enkele module kan worden uitgebreid door zijconstructies en printerarmen toe te voegen, waar­ door een in principe ‘oneindig’ aantal 3D-printinstallaties ontstaat.

Het systeem is geconfigureerd volgens

19 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN de projectbehoeften. Elke printerunit heeft een printoppervlak van 50 vier­ kante meter en maakt het daardoor mogelijk om in enkele dagen zelfstandige woonmodules te bouwen, van welke vorm dan ook.

350 laagjes

Volgens het WASP is TECLA het eerste eco-onderkomen dat is gebouwd met meerdere, tegelijkertijd opererende Crane WASP-printers. Het resultaat is een zelfdragend, bewoonbaar gebouw, gemaakt van laagjes herbruikbare en re­ cyclebare materialen, zoals lokale grond.

In theorie zijn de woningen volledig CO2-neutraal, terwijl ze kunnen worden aangepast aan elk denkbaar klimaat of omstandigheden waar dan ook.

Een TECLA-constructie kan volgens WASP in 200 uur worden ge-3D-print en met 7000 machinecodes (G-code). Het bestaat uit 350 laagjes materiaal van 12 mm dik, met 150 km aan extrusielengte.

Er is 60 kubieke meter aan natuurlijke

materialen in verwerkt.

De oplevering van TECLA staat gepland voor het voorjaar van 2021. www.3dwasp.com>

Video

Voeg informatie toe aan de Kennisbank Biobased Bouwen De Biobased Economy speelt een belangrijke rol in de duurzame ontwikkeling van Nederland en biedt nieuwe kansen voor het bedrijfsleven. Via de kennisbank kunt u kennis vergaren en delen over de beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van biobased materialen, producten en bouwconcepten. Samen versterken we zo de biobased economie.

Ruim dertig partijen in de bouwsector ondertekenden de green deal biobased bouwen. Deze producenten, architecten, adviseurs en kennisinstellingen delen hun kennis rond kansrijke mogelijkheden van biobased bouwen. Ook de ministeries van Binnenlandse Zaken (Wonen en Rijksdienst), Economische Zaken, en Infrastructuur en Milieu ondersteunen de green deal.

Bouw ook mee aan de biobased economie en voeg uw project- of productbeschrijvingen toe aan deze kennisbank.

Kijk op www.biobasedbouwen.nl voor meer informatie>

advertentie.indd 1

20 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

1-2-2016 15:58:48

ONDERZOEK

Deze gouden ‘munt’ is gemaakt van bouwstenen van nanodeeltjes, dankzij een nieuwe techniek die is ontwikkeld door onderzoekers van de Brown University. Door op deze manier bulkmetalen te maken, kan de microstructuur van het metaal nauwkeurig worden bepaald, wat de mechanische eigenschappen ervan verbetert (Bron: Chen Lab / Brown University)

Metaal kan veel harder Metallurgen hebben allerlei mogelijk­ heden om metaal te harden. Ze kunnen het buigen, verdraaien, tussen twee rollen laten lopen of erop slaan met een hamer. De truc daarbij is dat de kor­ relstructuur van het metaal, de micro­ scopisch kleine kristallijne deeltjes die samen een groot stuk metaal vormen, wordt verbroken. Hoe kleiner de korrels, hoe harder het metaal. Een onder­ zoeksgroep van de Brown University (VS) heeft nu een manier gevonden om metalen korrelstructuren aan te passen.

Ze ontwikkelden een methode om individuele metalen nanoclusters samen te voegen tot solide brokken vast metaal op macroschaal. Mechanische tests lieten zien dat ze tot vier keer harder waren dan natuurlijk voorkomende metaalstructuren.

De onderzoekers maakten ‘munten', enkele centimeters groot, met nano­ deeltjes van goud, zilver, palladium en andere metalen. Objecten van deze omvang kunnen nuttig zijn voor het maken van hoogwaardige coatingmate­

rialen, elektroden of thermo-elektrische generatoren. Maar de onderzoekers denken dat het proces ook gemakkelijk kan worden opgeschaald om superharde metalen coatings of grotere industriële componenten te maken.

De sleutel tot het proces is de chemische behandeling van de bouwstenen van nanodeeltjes. Metalen nanodeeltjes zijn meestal bedekt met organische mole­ culen, liganden, die in het algemeen de vorming van metaal-metaalbindingen tussen deeltjes voorkomen. Het onder­ zoeksteam heeft een manier gevon­ den om die liganden chemisch weg te halen, waardoor de clusters al onder het aanbrengen van een beetje druk samensmelten.

In theorie zou de techniek kunnen worden gebruikt om elk soort metaal te maken. Het team heeft zelfs metallisch glas gemaakt. Dit materiaal is amorf, wat betekent dat het de zich regelmatig herhalende kristallijne structuur van nor­ male metalen mist. Dat leidt tot opmer­

kelijke eigenschappen. Metallisch glas is gemakkelijker te vormen dan traditio­ nele metalen, kan veel sterker en beter bestand zijn tegen scheuren, en vertoont supergeleiding bij lage temperaturen.

De onderzoekers willen de techniek nu opschalen zodat ze kan worden toege­ past voor commerciële producten.

Brown University> Het artikel ‘Bulk Grain-Boundary Materi­ als from Nanocrystals’ verscheen op 22 januari in het tijdschrift Chem. (Auteurs: Yasutaka Nagaoka, Masayuki Suda, Insun Yoon, Na Chen, Hanjun Yang, Yuzi Liu, Brendan A. Anzures, Stephen W. Parman, Zhongwu Wang, Michael Grünwald and Hiroshi M. Yamamoto.) doi.org/10.1016/j.chempr.2020.12.026 Het artikel is online>

21 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

RepelWrap Onlangs won een Canadees onderzoeksteam van McMaster University de hoofdprijs in de jaarlijkse 2020 ‘Create the Future’ Design Contest, georganiseerd door TechBriefs/SAE Media Group. De Canadese onderzoekers haalden de prijs binnen voor een nieuwe virusaf­ stotende plasticverpakking - RepelWrap - een zelfreinigende film die virussen en bacteriën afstoot.

Het materiaal dat het Canadese onder­ zoeksteam van McMaster University ontwikkelde stoot micro-organismen af, waardoor zelfs de overdracht van antibioticaresistente ‘superbacteriën’ en andere gevaarlijke micro-organismen kan worden voorkomen. RepelWrap zou zelfs de verspreiding van COVID-19 aanzienlijk kunnen verminderen.

Het materiaal zou geschikt zijn voor een breed spectrum aan toepassingen variërend van ziekenhuizen tot ‘gewone’ keukens. Het nieuwe plastic oppervlak kan in de vorm van krimpfolie op allerlei substraten worden aangebracht: deur­ grepen, leuningen en de meest uiteenlo­ pende oppervlakken. Volgens McMaster University is het materiaal ook geschikt voor voedselverpakkingen, waar het de besmetting met bacteriën zoals E. coli, salmonella en listeria van rauwe kip, vlees en ander voedsel kan verhinderen.

Het onderzoek werd geleid door Leyla Soleymani en Tohid Didar, met een team van het McMaster’s Institute for Infec­ tious Disease Research en het in Mc­ Master gevestigde Canadian Centre for Electron Microscopy.

22 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

Het idee achter het nieuwe oppervlakte­ materiaal is geïnspireerd op waterafsto­ tende lotusbladeren. De onderzoekers hebben de eigenschappen geprobeerd te imiteren met een combinatie van nano-oppervlakte-engineering en een

chemische behandeling. Het resultaat is een oppervlaktextuur die bestaat uit microscopisch kleine rimpeltjes die alle moleculen die van buiten komen, afstoten. Een minidruppeltje water of bloed stuitert daardoor als het ware weg

McMaster University-onderzoekers (en winnaars van de ontwerpwedstrijd ‘Create the Future’) Leyla Soleymani en Tohid Didar

ONDERZOEK wanneer het op het oppervlak terechtkomt. Hetzelfde geldt voor microdeeltjes en bacteriën.

Het oppervlak is daarnaast chemisch behandeld om de afsto­ tende eigenschappen verder te versterken, wat resulteert in een barrière-materiaal dat flexibel en duurzaam is en boven­ dien goedkoop te reproduceren is.

Het onderzoek werd gepubliceerd door ACS Nano met de titel ‘Flexible Hierarchical Wraps Repel Drug-Resistant Gram-Nega­ tive and Positive Bacteria’ door Leyla Soleymani en Tohid Didar, McMaster University. Hun co-auteurs op het papier zijn Sara M. Imani, Roderick Maclachlan, Kenneth Rachwalski, Yuting Chan, Bryan Lee, Mark McInnes, Kathryn Grandfield en Eric D. Brown. (doi.org/10.1021/acsnano.9b06287) Meer bij McMaster University> Meer over de Design contest bij TechBriefs>

Video

23 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Lijmen met een magneet Onderzoekers van NTU Singapore ontwikkelden een supersterke lijm, die geen harder, ver­ sneller, warmte of licht nodig heeft om uit te harden. Ze maakten speciale nanodeeltjes, die toegevoegd zijn aan een epoxylijm, en pas voor uitharding zorgen als ze aan een magnetisch veld worden blootgesteld. Dat kost veel minder energie dan bijvoorbeeld verwarmen (zoals vaak het geval is) en is in veel gevallen ook productietechnisch handiger.

Wetenschappers van de Nanyang Tech­ nological University, Singapore (NTU Singapore), hebben een nieuwe manier ontwikkeld om kleefstoffen uit te harden met behulp van een magnetisch veld.

Conventionele lijmen zoals epoxy die worden gebruikt om plastic, keramiek en hout te verlijmen, harden meestal uit met behulp van warmte of licht. Ze vragen vaak om specifieke uithardings­ temperaturen, variërend van kamertem­ peratuur tot 80 graden Celsius.

Het uithardingsproces is nodig om de lijm te verbinden met de twee vastgezet­ te oppervlakken terwijl de lijm uithardt om de uiteindelijke sterkte te bereiken.

24 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

NTU's nieuwe ´magnetocuring´ lijm kan uitharden door ze bloot te stellen aan een magnetisch veld. Dit is in bepaalde gevallen erg handig, vooral bij omgevingsomstandigheden waar de conventionele lijmen niet goed werken.

Wanneer de lijm bijvoorbeeld wordt aangebracht tussen twee isolerende materialen zoals rubber of hout, kunnen traditionele activatoren zoals warmte, licht en lucht de lijm niet makkelijk bereiken.

De nieuwe magnetocuring lijm is ge­ maakt door een gewone, commercieel verkrijgbare epoxylijm te combineren met speciale, door NTU-wetenschappers

ontwikkelde, magnetische nanodeeltjes. in tegenstelling tot tweecomponentenlij­ men (die twee vloeistoffen bevatten die vóór gebruik moeten worden gemengd) hoeft de magnetocuring lijm niet te worden gemengd met een harder of versneller. Daardoor is de magneto­ lijm makkelijk te verwerken en aan te brengen. De lijm krijgt zijn hechtende eigenschappen zodra het wordt geac­ tiveerd door een magnetisch veld, wat bovendien veel minder energie verbruikt dan een grote conventionele oven die soms voor conventionele lijmen nodig is.

Volgens de betrokken NTU-wetenschap­ pers bieden magneto-uithardende lij­

ONDERZOEK

Bij lijmen vindt wamtebehandeling vaak plaats met industriële ovens die veel energie verbruiken

men mogelijke toepassing op een breed scala van gebieden. Te denken valt aan hoogwaardige sportartikelen, autopro­ ducten, elektronica, energie, lucht- en ruimtevaart en uiteenlopende medische productieprocessen. Laboratoriumtests hebben inmiddels aangetoond dat de nieuwe lijm een sterkte heeft tot 7 me­ gapascal, vergelijkbaar met de huidige commerciële epoxylijmen.

Hoe het werkt

De nieuwe lijm is gemaakt van twee hoofdcomponenten: een in de handel verkrijgbare epoxy die door warmte uithardt, en nanodeeltjes gemaakt van een combinatie van mangaan, zink en ijzer (MnxZn(1-x)Fe2O4). Deze nanodeeltjes warmen op wanneer ze worden bloot­ gesteld aan elektromagnetische energie, waardoor het uithardingsproces wordt geactiveerd. De maximale temperatuur en opwarmsnelheid kunnen worden ingesteld door de nanodeeltjes aan te passen, waardoor het gevaar van oververhitting en hotspotvorming wordt uitgesloten. En omdat er geen grote industriële verwarmingsapparatuur aan te pas komt, heeft de activering van de lijm dus een kleinere footprint in termen

van ruimte en energieverbruik.

Volgens NTU is energie-efficiëntie in het uithardingsproces cruciaal voor groene productie, waarbij producten op lagere temperaturen worden gemaakt en min­ der energie gebruiken voor verwarming en koeling. Bovendien kan het productie­ technisch erg voordelig zijn.

Fabrikanten van sportschoenen heb­ ben bijvoorbeeld vaak moeite om de kleefstoffen tussen de rubberen zolen en de bovenste helft van de schoen op te warmen, aangezien rubber een warmte-isolator is en bestand is tegen warmteoverdracht naar de conventione­ le epoxylijm. Er is een oven nodig om de schoen lang op te warmen voordat de warmte de lijm kan bereiken.

Het gebruik van door een magnetisch veld geactiveerde lijm omzeilt dat probleem, simpelweg doordat het uithardingsproces direct in de lijm wordt geactiveerd. In de toekomst hoopt het team lijmfabrikanten te betrekken om de technologie verder te commercialiseren.

NTU heeft inmiddels een patent aange­ vraagd via NTUitive, het innovatie- en ondernemingsbedrijf van de universiteit.

De magneetlijm werd ontwikkeld door professor Raju V. Ramanujan, universitair hoofddocent Terry Steele en dr. Richa Chaudhary van de NTU School of Mate­ rials Science and Engineering. Inmiddels werden de bevindingen gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Applied Materials Today onder de titel ‘Magnet­ ocuring of temperature failsafe epoxy adhesives’. doi.org/10.1016/j.apmt.2020.100824.

Het artikel is online>

video

More at NTU>

25 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Vloeibaar raam Wetenschappers van de Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) heb­ ben een vloeistofraampaneel ontwikkeld dat tegelijkertijd zonlicht kan tegenhouden en reguleren, maar ook de thermische warmte overdag kan vasthouden en ‘s nachts weer afge­ ven. Daardoor kan het energieverbruik in gebouwen worden verminderd.

Ramen zijn een belangrijk onderdeel van het ontwerp van een gebouw, maar ze zijn ook het minst energiezuinige deel.

Volgens een rapport uit 2009 van de Ver­ enigde Naties zijn gebouwen goed voor 40 procent van het wereldwijde energie­ verbruik en zijn ramen verantwoordelijk voor de helft van dat energieverbruik.

Conventionele energiebesparende ra­ men met een laag emissievermogen zijn meestal gemaakt met dure coatings die infrarood licht dat een gebouw binnen­ komt of verlaat, verminderen. Daardoor wordt de vraag naar verwarming en koeling lager. Ze reguleren echter geen zichtbaar licht, en juist dat licht zorgt er­ voor dat gebouwen opwarmen. Om een raam te ontwikkelen die deze beperkin­ gen niet heeft, kozen de NTU-onderzoe­

26 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK kers voor water, dat een hoge specifieke warmtecapaciteit heeft. Het absorbeert een grote hoeveelheid warmte voordat het heet begint te worden.

Ze maakten een mengsel van micro-hy­ drogel, water en een stabilisator en vul­ den daar een dubbel raam mee. Dankzij de hydrogel wordt het vloeibare meng­ sel ondoorzichtig wanneer het wordt blootgesteld aan hitte. Daardoor wordt het zonlicht geblokkeerd. Als de vloei­ stof vervolgens weer afkoelt, keert het terug naar zijn oorspronkelijke 'heldere' staat. Naar aanleiding van experimenten en simulaties ontdekten de onderzoe­ kers dat vanwege het vermogen om te reageren op verandering in temperatuur het mengsel het energieverbruik zo effectief kan verminderen in verschil­ lende klimaten. Tegelijkertijd zorgt de hoge warmtecapaciteit van water ervoor dat een grote hoeveelheid thermische energie kan worden opgeslagen in plaats

Video

Een samengestelde foto van het raam in de voor (koele) en na (warme) staat

van overdag door het glas in het gebouw terecht te komen. Die opgeslagen warm­ te wordt dan geleidelijk afgekoeld en 's nachts afgegeven.

Volgens het NTU-onderzoeksteam is het systeem het meest geschikt voor gebruik in kantoorgebouwen. Ze ontdekten dat hun ‘vloeistofraam’ het energieverbruik voor verwarming, ventilatie en aircondi­ tioning tot 45 procent kan verminderen in vergelijking met traditionele glazen ramen. Het is ook 30 procent energie­ zuiniger dan in de handel verkrijgbaar (energiezuinig) glas, terwijl het ook

goedkoper is om te maken.

Het onderzoeksteam is nu op zoek naar samenwerking met industriële partners om het slimme raam op de markt te brengen.

De paper met de titel ‘Liquid Thermo­ -Responsive Smart Window Derived from Hydrogel’, gepubliceerd in novem­ ter 2020 in Joule. (doi.org/10.1016/j. joule.2020.09.001) NTU>

27 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Duurzame coating uit groene grondstof Scheikundigen van de RUG hebben samen met collega’s van AkzoNobel (coatings en verf) een nieuw proces ontwikkeld om biomassa om te zetten in een coating van hoge kwaliteit.

Het proces werkt met alleen zichtbaar licht, zuurstof en UV-licht en combineert hernieuw­ bare grondstoffen met groene chemie. Volgens de betrokken onderzoekers kan deze aanpak op den duur grondstoffen uit aardolie, zoals acrylaat, vervangen door duurzame bouwste­ nen voor de productie van coatings, harsen en verf. Een artikel over het nieuwe proces werd afgelopen december gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances. .Coatings zijn overal. Ze beschermen oppervlakken tegen krassen, weersin­ vloeden of slijtage. De meeste coatings bestaan uit polymeren, ketens van acrylaatmonomeren. De wereldwijde productie van die acrylaten bedraagt zo’n 3,5 miljoen ton per jaar, allemaal gemaakt uit aardolie.

Om meer duurzame coatings te maken, werkte RUG-wetenschappers onder lei­ ding van hoogleraar organische chemie Ben Feringa samen met collega’s van coating- en verfproducent AkzoNobel.

Uitgangspunt daarbij was lignocellulose.

Lignocellulose is de meest voorkomende

28 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

vorm van biomassa op aarde, ongeveer 20 tot 30 procent van de houtige delen van planten bestaat eruit. Maar voor­ alsnog wordt dit doorgaans verbrand in energiecentrales of gebruikt voor de productie van biobrandstof.

Geen afval

Volgens George Hermens, promovendus in de groep van Feringa en eerste auteur van het artikel in Science Advances, kan lignocellulose met een zuur worden gekraakt tot de chemische bouwsteen furfural, maar dat vervolgens worden aangepast om er coatings mee te maken.

Hij gebruikte een proces dat de Groning­ se groep in de afgelopen decennia heeft ontwikkeld om furfural om te zetten in een verbinding met de naam hydroxy­ butenolide, die lijkt op acrylaat. Voor de chemische omzetting zijn alleen licht, zuurstof en een simpele katalysator no­ dig. Ook ontstaat er geen afval. Het eni­ ge bijproduct is methylformaat, dat weer nuttig is als vervanger van chloorfluor­ koolstof, de CFK’s, in andere processen

Minder reactief

Een deel van de structuur van het hy­ droxybutenolide lijkt erg op acrylaat,

ONDERZOEK maar omdat het deel van het hydroxy­ butenolidemolecuul dat heftig kan rea­ geren aanwezig is in een ringstructuur, is het minder reactief dan acrylaat. De uitdaging was om het molecuul verder aan te passen zodat er bruikbare poly­ meren mee te maken zijn. Dit gebeurde door verschillende groene of van bio­ grondstoffen gemaakte alcoholen te koppelen aan het hydroxybutenolide.

Zo ontstonden vier zogeheten alkoxybu­ tenolidemonomeren.

Coatings

Deze monomeren zijn met behulp van een starterverbinding en UV-licht relatief gemakkelijk om te zetten in polymeren en coatings.

Coatings bestaan uit verknoopte netwer­ ken van polymeerketens. Door verschil­ lende monomeren te combineren kon­ den de onderzoekers zulke netwerken maken met verschillende eigenschap­ pen. Alle coatings hechtten bijvoorbeeld op glas, maar slechts een combinatie deed dat op plastic. En door stijvere monomeren te gebruiken ontstond er een hardere coating, met eigenschappen die lijken op de coatings die bij auto’s worden toegepast. Op die manier zijn de coatings af te stemmen op verschillende toepassingen.

Patent

Het lukte het onderzoeksteam om coa­ tings te maken van een duurzame grond­ stof, lignocellulose, via groene chemie.

En dat, met de kwaliteit die vergelijkbaar

is met bestaande coatings op basis van acrylaat. Voor twee verschillende stap­ pen in het proces is door AkzoNobel een patent aangevraagd. Hermens werkt inmiddels aan de productie van een andere bouwsteen die is afgeleid van furfural, om andere soorten coatings te kunnen maken.

Tekst: RUG>

Het artikel ‘A coating from nature’ is online: URL: https://dx.doi.org/10.1126/ sciadv.abe0026>

Partners Het project is gestart vanuit het ARC CBBC (Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium), een publiek-privaat nationaal onderzoekscentrum voor de ontwikkeling van duurzame chemie op basis van nieuwe che­ mische processen, en van nieuwe bouwstenen voor energiedragers, materialen en chemicaliën. Her­ mens’ begeleider Ben Feringa is een van de oprichters van dit centrum. Het ARC CBBC is een initiatief waarin industrie, kennisin­ stellingen en de overheid samen­ werken. Er zijn drie universiteiten bij betrokken (Universiteit Utrecht, Rijksuniversiteit Groningen en TU Eindhoven) en daarnaast enkele grote industriële partners (AkzoNo­ bel, Shell, Nouryon en BASF) en de ministeries van Onderwijs en Eco­ nomische Zaken plus onderzoekfi­ nancier NWO.

Onderzoekers George Hermens en tweede auteur Thomas Freese (links)

29 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Zelfassemblage maakt nanovezels sterker dan staal MIT-onderzoekers hebben kleine moleculen ontworpen die spontaan nanolinten vormen zodra water wordt toegevoegd. Deze moleculen hebben een op Kevlar geïnspireerde ‘aramide’ structuur, die uiteindelijk tot strengen leidt die sterker zijn dan staal. Delen van de moleculen die worden aangetrokken of afgestoten door water, respectievelijk weergegeven in paars en blauw, oriënteren de moleculen in de gewenste nanostructuur (Foto: Peter Allen)

In de natuur komt zelfassemblage overal voor. In levende organismen dient het als een rou­ te om georganiseerde structuren te vormen; bijvoorbeeld zoals twee DNA-strengen - zonder enige externe sturing - een dubbele helix te vormen. Een ander voorbeeld is grote aantallen moleculen die uit eigen beweging membranen of andere vitale celstructuren vormen.

De afgelopen decennia hebben weten­ schappers het fenomeen van zelfas­ semblage geprobeerd te imiteren door moleculen te ontwerpen die zichzelf in water assembleren, met het doel om nanostructuren te maken, meest voor biomedische toepassingen zoals medi­ cijnafgifte of tissue engineering. Maar deze materialen op basis van kleine moleculen zijn chemisch instabiel en worden makkelijk afgebroken. De struc­ tuur valt bovendien uiteen als het water wordt verwijderd, zeker als er ook nog enige vorm van externe kracht wordt uitgeoefend.

Een team van MIT-wetenschappers, ge­ leid door Julia Ortony, assistent-profes­ sor bij de afdeling Materials Science and Engineering (DMSE) van het MIT, heeft

30 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

nu een nieuwe klasse van kleine molecu­ len ontworpen die spontaan assemble­ ren tot zogenaamde nanoribbons, en die ook buiten waterig milieu hun structuur behouden.

Het materiaal dat de MIT-groep heeft gemaakt - of beter gezegd, zichzelf heeft laten maken - is gemodelleerd naar een celmembraan. Het buitenste deel is hydrofiel, terwijl het binnenste deel hydrofoob is. Deze opzet is een drijvende kracht voor zelfassemblage, aangezien de moleculen zich uit zichzelf oriënte­ ren om interacties tussen de hydrofobe gebieden en water te minimaliseren, en bijgevolg een ‘vorm’ (op nanoschaal) aannemen.

De vorm wordt in dit geval dus verleend door water, en gewoonlijk zou de hele

structuur bij het drogen verloren gaan.

Maar de onderzoekers hebben dat weten te voorkomen. De truc zit in de beweeglijkheid van de moleculen. Als moleculen losjes aan elkaar zijn gebon­ den, bewegen ze zich snel, zoals een vloeistof. Maar naarmate de intermole­ culaire krachten toenemen, vertragen de bewegingen en nemen moleculen een vaste vorm aan. Het idee was dus om de moleculaire beweging te vertragen. Dat lukte door kleine aanpassingen te doen aan de individuele moleculen, waardoor ze zich als het ware aan elkaar vast­ klampen, bijvoorbeeld door een dicht netwerk van waterstofbruggen.

Het MIT-team ontwierp een molecuul dat drie hoofdcomponenten heeft: een hydrofiele buitenkant die graag in

ONDERZOEK wisselwerking staat met water, arami­ den in het midden voor binding en een binnenste deel dat een sterke afkeer van water heeft. De onderzoekers testten tientallen verschillende moleculen die aan deze criteria voldeden. Uiteindelijk leidde dat tot een soort lange, stabie­ le, zelfgeassembleerde nanolinten. Uit onderzoek naar de sterkte en stijfheid van zulke Kevlar-achtige nanoribbons bleek bovendien dat ze onverwacht sterk waren - sterker dan staal zelfs.

MIT>

Professor Julia Ortony (links) en promovendus Yukio Cho. Ortony en haar team hebben een nieuwe klasse van kleine moleculen ontworpen die spontaan worden geassembleerd tot nanoribbons met een ongekende sterkte, en hun structuur behouden buiten het water (Foto: Lee Hopkins)

‘Zelfassemblage van aramide-amfifie­ len tot ultrastabiele nanoribbons en uitgelijnde nanoribbon-draden’ (Ty Christoff-Tempesta, Yukio Cho, Dae-Yoon Kim, Michela Geri, Guillaume Lamour, Andrew J.Lew, Xiaobing Zuo, William R Lindemann & Julia H. Ortony) werd op 21 januari gepubliceerd in Nature Nano­ technology.

31 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Kreeften ispireren tot sterker 3D-geprint beton Onderzoekers van de Australische RMIT-universiteit ontdekten dat op kreeft geïnspireerde printpatronen 3D-geprint beton sterker kunnen maken doordat het de krachten precies daar kan opvangen waar het nodig is. Door die patronen te combineren met een betonmix met staalvezels, kan bovendien een materiaal worden gemaakt dat sterker is dan traditio­ neel gemaakt beton. De studie (Influences of Printing Pattern on Mechanical Performance of Three-Dimensional-Printed Fiber-Reinforced Concrete) werd op 30 december 2020 gepu­ bliceerd in 3D Printing and Additive Manufacturing.

Digitale productietechnologieën zoals 3D-betonprinten (3DCP) bieden de bouwsector enorm veel kansen om tijd, moeite en materiaal besparen. Diezelfde technieken lijken bovendien architec­ tonische grenzen te kunnen verleggen.

Maar ondanks al die beloften blijven er technische obstakels bestaan om 3D-ge­ print beton sterk genoeg te maken. Het meest conventionele patroon dat bij 3D-printen wordt gebruikt, is om lagen

32 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

in parallelle lijnen op elkaar te leggen.

Wetenschappers van RMIT hebben onderzoek gedaan naar het effect van verschillende printpatronen op de sterk­ te van met staalvezel versterkt beton.

Uit eerder onderzoek door het RMIT­ team bleek dat het toevoegen van 1-2 procent staalvezels in de betonmix defecten en porositeit vermindert, waar­ door de sterkte toeneemt. De vezels hel­ pen ook het beton vroeg uit te harden

zonder vervorming, waardoor hogere constructies kunnen worden gebouwd.

Het team heeft vervolgens onderzoek gedaan naar printpatronen, waarbij de wetenschappers zich hebben laten in­ spireren door de structuur van kreeften­ schalen. Men heeft onder meer gekeken naar helixpatronen (zoals die voorkomen in het pantser van kreeften), dwarslagen en quasi-isotrope patronen (vergelijk­ baar met structuren die worden gebruikt

ONDERZOEK veelbelovende voor de constrictie van complexe 3D-geprinte betonstructuren.

De onderzoekers willen vervolgonder­ zoek doen met een nieuwe mobiele beton 3D-printer van 5 × 5 m die onlangs door RMIT is aangeschaft (en waarmee RMIT overigens de eerste onderzoeksin­ stelling op het zuidelijk halfrond is die een dergelijke machine in gebruik heeft genomen.)

De robotprinter zal door het team worden gebruikt om het 3D-printen van huizen, gebouwen en grote structurele componenten te onderzoeken.

RIMT> Het artikel ‘Influences of Printing Pattern on Mechanical Performance of Three-Dimensional-Printed Fiber-Reinforced Concrete’ is online>

voor gelamineerde composietstructuren en laag-voor-laag afgezette composie­ ten). De resultaten werden vervolgens vergeleken met die van conventionele laagjespatronen.

De resultaten lieten een sterkteverbe­ tering zien van elk van de patronen, vergeleken met de conventionele print­ patronen. De spiraalpatronen lijken vol­ gens de onderzoekers echter de meest

Video

33 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Perovskiet blauwlicht led’s Onderzoekers van de Universiteit van Linköping, Zweden, hebben efficiënte blauw licht­ emitterende diodes ontwikkeld op basis van halogenide perovskieten. De nieuwe leds kun­ nen de weg openen naar goedkope en energiezuinige verlichting.

Led’s (light-emitting diodes) die zijn gemaakt van halogenide (halide) perovskieten zouden een goedkoper en milieuvriendelijker alternatief kunnen zijn voor zowel verlichting als voor led-schermen. Perovskieten zijn fami­ lie van halfgeleiders materialen met een typische kubische kristalstructuur.

Moleculen van halogenide perovskie­ ten hebben ten minste één element uit de halogeengroep. Ze hebben goede lichtgevende eigenschappen en zijn makkelijk te vervaardigen. Met behulp van elementen uit de halogeengroep, zoals fluor, chloor, broom en jodium, kunnen aan perovskieten eigenschappen worden gegeven die afhankelijk zijn van

34 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK perovskieten in de praktijk te brengen.

Feng's onderzoeksgroep, die overigens samenwerkt met collega's in Lund, Groot-Brittannië, Duitsland, China en Denemarken, is erin geslaagd halogeni­ deperovskieten te maken die stabiel licht geven in het golflengtebereik van 451490 nanometer - wat overeenkomt met diepblauwe tot hemelsblauwe kleuren.

Metaalhalogenide-perovskieten zijn door eenvoudige legering eigenlijk makkelijk af te stemmen over het hele zichtbare spectrum; behalve dus blauw.

Tot dusver trad er bij blauwe led’s ver­ kleuring op waardoor het licht tijdens gebruik groen werd. Het team zegt nu een methode te hebben gevonden die deze kleurverschuiving kan voorkomen.

Dat gebeurt door de kristallisatiedyna­ miek te beheersen bij het maken van het perovskiet, wat de weg zou vrijmaken naar de ontwikkeling van stabiele perovskietlegeringen.

de chemische samenstelling van het kristal. Led's voor groen en rood licht zijn inmiddels al gemaakt met perovskieten, maar één kleur, blauw, ontbrak tot nu toe, waardoor het onmogelijk was om

wit licht te krijgen.

Volgens Feng Gao, professor aan de afdeling Fysica, Scheikunde en Biologie aan de Universiteit van Linköping, is juist blauw licht de sleutel om lichtgevende

De uitdaging om blauw-licht-perovskie­ ten te maken, zit er in dat er een che­ mische samenstelling voor nodig is met veel chloride, waardoor het perovskiet onstabiel wordt. Met behulp van een ‘damp-ondersteunde kristallisatietech­ niek’ bleken de onderzoekers in staat om stabiele perovskieten met de gewenste hoeveelheid chloride te maken, wat blauwe perovskiet-leds opleverde met een energie-efficiëntie van 11 procent.

Een belangrijke stap, maar desondanks gaat het volgens Feng Gao steeds over fundamenteel onderzoek. Toepassingen zijn nog ver weg. Momenteel zijn de korte levensduur en de relatief beschei­ den prestaties van blauwe perovskiet leds de belangrijkste obstakels voor ze kunnen concurreren met bestaande conventionele leds. Vervolgonderzoek zal erop gericht zijn deze obstakels weg te nemen.

Het artikel ‘Mixed Halide Perovskites for Spectrally and High Efficiency Blue Light-Emitting Diodes’ werd gepubliceerd in Nature Communications, januari 2021. DOI: 10.1038 / s41467020-20582-6.

Het is online> Universiteit van Linköping>

Weidong Xu, postdoc bij de afdeling Fysica, Scheikunde en Biologie aan de Universiteit van Linköping, maakt deel uit van de onderzoeksgroep die erin is geslaagd halogenide perovskieten te maken die een stabiele emissie geven in het golflengtebereik van 451-490 nanometer (Thor Balkhed)

35 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK

Test met op LSC’s gebaseerde SONOB’s, (SOlar NOise Barriers) bij ‘s Hertogenbosch (Foto: Heijmans/Innovatieve Materialen nummer 3 2015)

Hoe ‘zonnecel-boosters’ een stralende toekomst kunnen krijgen Specifieke meetprotocollen moeten een nieuwe gouden standaard worden voor zogeheten Luminescent Solar Concentrators. Daarvoor pleit TU/e-onderzoeker Michael Debije samen met deskundigen in Italië en het Verenigd Koninkrijk.

Zonnepanelen zetten licht om in elek­ triciteit, maar hebben een beperkt ren­ dement. Dat kan worden verbeterd met heldere, kleurrijke, lichtvangende platen van lichtgevende materialen, zogenaam­ de luminescent solar concentrators (LSC’s). In tegenstelling tot zonnepane­ len, kunnen LSC’s makkelijker worden geïntegreerd in stedelijke omgevingen om een duurzame, en visueel aantrekke­ lijke omgeving creëren.

Hoewel LSC’s al sinds eind jaren zeven­ tig op de markt zijn, hebben ze moeite

36 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

gehad om dezelfde commerciële impact te krijgen als zonnepanelen. Volgens TU/e-onderzoeker Michael Debije komt dat deels door een gebrek aan meet­ standaarden. Hij heeft nu samen met medewerkers uit het Verenigd Konink­ rijk en Italië een reeks LSC-metingen ontwikkeld die de commerciële toepas­ sing van LSC’s kunnen vergemakkelijken.

Michael Debije is universitair docent van de faculteit Chemical Engineering and Chemistry aan de TU/e.

Hoewel fotovoltaïsche panelen overal te vinden zijn en bijdragen aan de energie­ transitie, zijn er ook nadelen. De donke­ re kleur van zonnepanelen bijvoorbeeld is niet prettig voor het oog. Ze leveren minder goede prestaties in schaduwrijke gebieden en onder bewolkte omstan­ digheden, zijn maar in beperkte vormen en maten verkrijgbaar en kunnen maar van één kant licht opvangen. Bovendien reageren PV-panelen enkel op specifieke golflengtes aan licht.

ONDERZOEK

LSC’s

Deze esthetische en operationele beper­ kingen kunnen worden aangepakt door PV-panelen aan te vullen met lumi­ nescent solar concentrators. Hierdoor kunnen de PV-panelen op bijna elke locatie worden gebruikt. Luminescent solar concentrators bestaan uit lichtge­ vende materialen - luminoforen - die op het oppervlak van een polymeer- of glasplaat zijn gecoat. Licht wordt door

de luminoforen opgevangen bij een bepaalde golflengte, en vervolgens weer uitgezonden bij een langere golflengte.

In tegenstelling tot PV-panelen zijn LSC’s gevoelig voor diffuus licht, zijn ze visueel aantrekkelijk, en wordt het gebruik niet beperkt tot alleen daken. Maar het cruci­ ale voordeel: LSC’s kunnen de gevoelig­ heid van PV-panelen verhogen, omdat ze geschikt zijn bij meer golflengten aan licht.

Fotonen

PV-panelen op basis van halfgeleiders zijn beperkt door hun gevoeligheid voor bepaalde golflengten van het licht. Wan­ neer fotonen met voldoende energie de halfgeleidermaterialen raken, genereren ze elektronen. Als de fotonen echter te veel energie hebben, hebben de opge­ wekte elektronen te veel energie om goed te kunnen worden ‘geoogst’.

Dat is waar LSC’s te hulp schieten. Foto­ nen met een hoge energie worden op­ gevangen door luminoforen in de LSC’s, door het materiaal getransporteerd via complete interne reflectie, en worden vervolgens opnieuw uitgezonden bij langere golflengten. PV-cellen aan de randen van de LSC absorberen dan het licht met de langere golflengte.

LSC’s kunnen niet rechtstreeks concur­ reren met zonnepanelen op het vlak van elektriciteitsproductie. Maar ze kunnen zonnepanelen wel van meer bruikbaar licht voorzien.

Identiteit

Michael Debije naast een deel van het project Solar Noise Barrier, in Den Bosch

Debije constateert echter dat LSC’s momenteel nog geen eigen identiteit hebben, en dat is niet goed voor de technologie. Hoewel hun functionaliteit indrukwekkend is, is er een belangrijk probleem met LSC’s. Volgens Debije heeft het feit dat LSCs de efficiëntie van PV’s verbeteren, geleid tot een probleem met normen. Momenteel is het moei­ lijk om de prestaties van verschillende LSC-apparaten te vergelijken, omdat veel onderzoekers LSC’s evalueren in de con­ text van PV-technologieën. Bijkomend probleem is dat sommige onderzoekers LSC’s zien als fotonische apparaten.

37 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ONDERZOEK Het gebrek aan consensus is schadelijk geweest voor het grootschalige gebruik ervan, en daarover maakt Debije zich ernstig zorgen. Volgens hem is de voor­ uitgang vertraagd door het ontbreken van standaardrapportagemethoden voor LSC’s, wat betekent dat het onmogelijk is om gegevens te vergelijken die de afgelopen 40 jaar zijn verzameld.

Impact

Gemotiveerd door het gebrek aan goede protocollen om LSC-technologieën te classificeren, heeft Debije samen met Rachel Evans (University of Cambridge, VK) en Gianmarco Griffini (Politecnico di Milano, Italië) een reeks metingen bedacht die door elk laboratorium kunnen worden uitgevoerd. Deze meet­ benaderingen worden gepresenteerd in een recent artikel in het tijdschrift Energy & Environmental Science. Het doel is om het voor de LSC-gemeenschap gemakkelijk te maken om verschillende LSC-ontwerpen te vergelijken. Tot nu toe waren er geen gestandaardiseerde meetbenaderingen beschikbaar. Debije en zijn medewerkers presenteren niet alleen meetbenaderingen voor LSC’s, maar stellen ook voor om LSC’s voortaan te behandelen als fotonische apparaten.

Volgens de Eindhovense onderzoe­

Een goed voorbeeld van een bedrijf dat zich bezighoudt met LSC-technolo­ gie is Lusoco, een technische start-up gevestigd in Eindhoven.

Lusoco produceert glas dat over­ dag energie oogst en ‘s nachts licht afgeeft.

Het bedrijf richt zich daarmee op de markt voor bewegwijzering en ge­ bouwde omgevingen.

De sleutel van de technologie is het gebruik van fluorescerende kleurstof­ fen waarmee zonlicht en licht wordt geabsorbeerd en naar aan de rand van het paneel af te voeren. Lusoco gebruikt daarvoor fluorescerende inkt,

38 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ker zou deze technologie een enorme impact kunnen hebben op stedelijk ont­ werp, energieproductie, chemische ver­ werking en waterstofproductie. Er zijn steeds meer laboratoria die aan LSC’s werken, maar er zijn ook steeds meer te­ genstanders die wijzen op het ontbreken van standaardisatie. De nu door Debije, Evans en Griffini ontwikkelde protocollen kunnen de balans laten doorslaan in het voordeel van een snelle en gestandaar­ diseerde toepassing. Toch moeten LSC’s uit de schaduw van PV-zonnepanelen stappen.

‘Laboratory protocols for measuring and reporting the performance of luminescent solar concentrators’ werd afgelopen januari gepubliceerd in Energy & Environmental Science.

Het artikel is online>

TU Eindhoven>

gedrukt op glas of tussenlagen. Het resultaat is een goed zichtbare print die overdag licht oogst, en naar de randen geleid. Aan de zijranden van het bedrukte glaspaneel zijn zonnecel­ stroken aangebracht die het mogelijk maken energie te oogsten.

Daarvoor worden flexibele dunne film­ zonnecellen gebruikt die in het frame van de constructie zijn geïntegreerd en de zonne-energie opslaan in een geïntegreerde accu.

Naast het oogsten van energie, wordt dezelfde coating ook gebruikt om ‘s nachts licht uit te stralen, simpelweg door het principe om te keren met

aan de randen aangebrachte verlich­ ting. Het principe kan worden gebruikt als bewegwijzeringstoepassingen of decoratie.

Losoco.com>

Video: een LSC-informatiebord, ontwikkeld door Lusoco, dat overdag zonne-energie oogst, en dat ‘s nachts weer gebruikt

ONDERZOEK

Citrusschilplastic kan PET vervangen Plantaardige en recyclebare plastic fles­ sen nu mogelijk gemaakt met VTT's nieu­ we FDCA-technologie met citrusschillen als grondstof. De VTT Research Centre of Finland heeft een proces ontwikkeld dat het mogelijk maakt om pectinehou­ dend landbouwafval, zoals schillen van citrusvruchten en suikerbietenpulp, te gebruiken als grondstof voor biobased PEF-plastics (polyethyleenfuranoaat).

Zulke polymeren zouden een alternatief zijn voor op fossiele basis geproduceerd PET (polyethyleentereftalaat). PET en andere polyesters worden veel gebruikt in voedselverpakkingen, plastic flessen en textiel.

Volgens VTT kan door PET te vervangen door PEF de CO2-footprint van plastic flessen en verpakkingen met 50 procent worden verlaagd, plus dat de houd­ baarheid van voedsel wordt verbeterd, omdat PEF betere barrière-eigenschap­ pen zou hebben. Bovendien is PEF een hoogwaardige kunststof die volledig te recyclen is.

De nieuwe VTT-technologie gebruikt een stabiel intermediair (FDCA (2,5-furan­ dicarbonzuur), een van de monomeren van PEF, dat volgens de onderzoekers een buitengewoon efficiënt proces mo­ gelijk maakt. Daarnaast biedt het gebruik

van pectinehoudende afvalstromen nieuwe mogelijkheden voor de circulaire toepassing van kunststoffen.

VTT wil de nieuwe technologie nu upgra­ den naar een industriële productieschaal waarmee polymeerfabrikanten onmid­ dellijk uit de voeten kunnen. VTT heeft de technologie inmiddels gepatenteerd.

Het onderzoek werd afgelopen decem­

ber gepubliceerd in het wetenschappe­ lijke tijdschrift Green Chemistry onder de titel ‘A unique pathway to platform chemicals: aldaric acids as stable inter­ mediates for the synthesis of furandicar­ boxylic acid esters.’

Het artikel is online> VTT>

39 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN

Enterprise Europe Network (EEN) helpt bedrijven bij internationale ambities Het Enterprise Europe Network (EEN) is een initiatief van de Europese Commis­ sie dat ondernemers ondersteunt bij het zoeken van partners om te innoveren en ondernemen in het buitenland. Het Enterprise Europe Network bestaat uit meer dan 600 organisaties in ruim 60 landen.

Databank

Elk bedrijf kan haar aanbod en/of vraag in de vorm van een profiel laten op­ nemen in een databank. Vervolgens wordt het bedrijf onder de aandacht gebracht in het land waarin zij actief wil worden en tegelijkertijd kan ook zelf naar partners worden gezocht. EEN-advi­ seurs helpen actief bij het opstellen van het profiel, dat in een bepaald format wordt opgesteld. Op de EEN-websites staan ook buitenlandse bedrijven die Nederlandse bedrijven en organisaties zoeken voor commerciële of technolo­ gische samenwerking. De EEN adviseurs ondersteunen bij de zoektocht naar een samenwerkingspartner door de contacten binnen het netwerk actief in te zetten. Daarnaast worden regelmatig Company Missions en Match Making

Events georganiseerd. Al deze diensten zijn kosteloos.

Er zijn vijf soorten profielen: • Business Offer: • het bedrijf biedt een product aan Business

• Request: het bedrijf zoekt een

Video: Hoe werkt Enterprise Europe Network

product

• Technology Offer: het bedrijf biedt een technologie aan

• Technology Request: het bedrijf zoekt een technologie

• Research & Development Request:

de organisatie zoekt samenwerking voor onderzoek

Het kan ook voorkomen dat een be­ drijf zowel een Business Offer als een Business Request heeft (of een andere combinatie). In dat geval worden er twee (of zelfs meer indien van toepassing) profielen gemaakt.

In het profiel wordt de meest essentiële informatie over de aard van het aanbod of vraag opgenomen, het ‘soort’ partner dat men daarbij beoogt en de verwacht­ te samenwerking.

Zodra duidelijk is welk type profiel(en) men wenst voor haar organisatie kan de EEN adviseur het proces van het opstellen van een profiel starten en het binnen korte tijd gepubliceerd hebben in de database.

Ondernemingen kunnen rechtstreeks bij EEN terecht met vragen over het opnemen van een bedrijfsprofiel in de EEN-database. Voor duurzaam bouwen en de creatieve industrie is ir. drs. Hans Kamphuis de contactpersoon: T: +31(0)88 042 1124 M: 06 25 70 82 76 E: hans.kamphuis@rvo.nl Voor materialen is Nils Haarman de contactpersoon: T: +31(0)88 062 5843 M: 06 21 83 94 57 E: nils.haarman@rvo.nl Voor meer informatie kan men terecht op de websites van het Enterprise Europe Network: www.enterpriseeuropenetwork.nl http://een.ec.europa.eu

40 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

ENTERPRISE EUROPE NETWORK The Enterprise Europe Network Materials Database: Request for partnership: March 2021.

Intrested? contact hans.kamphuis@rvo.nl>

100 % biobased resin and composites and new uses for mixed plastic streams

A UK company has launched a plant based resin that competes with synthetic resins on price. A variety of household and industrial products have been produced with various composites. Interestingly, the resin binds mixed petrochemical plastics and promises completely new circular economy products. Developers and manufacturers of plant fibre products or boards, and handlers of mixed plastics are sought for technical cooperation, licensing and manufacturing agreements

Development of ultra-high performance concretes (UHPC) with local materials and optimization of the obtained products

A Spanish SME offers their expertise in UHPC and special concretes to develop (ultra) high performance concretes with local materials, improving their ratio performance/cost, to replace steel or normal concrete. They optimize structural design to reduce weight or increase durability and impact strength and assess the life cycle of the product. They seek partners from civil engineering, aquaculture, industry and energy sectors for a services agreement, research or technical cooperation.

Environmentally friendly foaming technology for refillable packaging and industrial applications

A UK company has prototyped a new foaming technology based on environmentally friendly gases such as air or nitrogen which are used to produce very consistent microfoams. Industrial manufacturers or users of foams are sought to jointly develop appliances, devices and processes, incl. refillable aerosol dispensers, fire suppression systems, systems to dispense environmentally friendly insulating material under technical cooperation agreements and license agreements.

23 March 2021 | Future of Building 2021 | Virtual - Home (b2match.io) Wirtschaftskammer Österreich, Wiedner Haupstraße 63 | 1045 Wien Advantage Austria from EEN-host organization WKÖ together with the Enterprise Europe Network Austria organize an exclusive congress and b2b matchmaking platform for Austrian and interna­ tional companies as well as for decision makers operating in the construction sector. Join us and learn about the latest technolo­ gies and materials, share new project ideas, and find international cooperation partners for new business opportunities. After the Future of Building Brokerage Event, you are warmly welcome to participate in the Vienna Congress on Sustainable Building BauZ! that takes place from 24-25 March 2021. Please note that a separate registration is necessary for BauZ!

41 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN

Veel innovatiesubsidies in de technische sector onbenut Subsidies zijn er al sinds de jaren 80. Sindsdien is er een wildgroei aan subsidies en subsi­ dieverstrekkers ontstaan. Overheden weten nauwelijks wat het resultaat is van de verleen­ de steun en besteden onnodig veel geld aan de uitvoering van subsidieprogramma’s. Ook werkt ieder subsidieloket met eigen (digitale) loketten en spelregels. Er gaat hiermee veel belastinggeld verloren aan de uitvoering van al deze subsidieprogramma’s. Keer op keer wordt ook duidelijk dat mkb-ers subsidiegelden moeilijk weten te vinden. In augustus 2020 bleek uit cijfers dat vrijwel iedere kennisinstelling een innovatiesubsidie ontvangt terwijl, maar 1 op de 1270 mkb-bedrijven dit krijgt.

Binnen de subsidiewereld wordt onderscheid gemaakt tussen regionale, landelijke en Europese subsidies. Er is in totaal meer dan 1 miljard euro subsidie beschikbaar voor innovaties in de technische branche. Dit komt onder andere doordat de Ne­ derlandse overheid bepaalde ‘Topsectoren’ heeft aangestipt, waarmee Nederland internationaal en economisch gunstig op de kaart wil worden gezet. Denk hierbij aan sectoren als Energie, Water & Maritiem en High Tech Systemen & Materia­ len. Voor deze laatste sector, afgekort de HTSM-sector, zijn veel verschillende Nederlandse en Europese subsidies beschikbaar.

42 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN De belangrijkste Nederlandse subsidies voor de HTSM-sector zijn:

• WBSO (Wet Bevordering Speur- en

Ontwikkelingswerk): Dit is een subsidie die bedoeld is voor on­ dernemers die ontwikkelings- en/ of onderzoeksprojecten uitvoeren.

Het is een fiscale regeling, waarmee bedrijven hun kosten voor R&D ver­ lagen tot wel 40 procent door min­ der belasting af te dragen over deze kosten. Ondernemers kunnen de WBSO aanvragen voor bijvoorbeeld de ontwikkeling van een product, een productieproces, programma­ tuur en voor het uitvoeren van tech­ nisch-wetenschappelijk onderzoek.

De WBSO heeft in 2021 een budget van 1.438 miljoen euro.

• MIT (Mkb-innovatiestimulering Re­

gio en Topsectoren): Deze subsidie is bedoeld voor mkb-ondernemers die samen aan de slag gaan met innovatieprojecten. Onder deze sub­ sidie vallen verschillende regelingen, bijvoorbeeld voor haalbaarheids­

projecten, grote en kleine R&D-sa­ menwerkingen en kennisvouchers.

In totaal is er vanuit de Nederlandse overheid voor deze regelingen meer dan 15 miljoen euro beschikbaar gesteld. De meeste ondernemers met een innovatieproject komen voor deze subsidie in aanmerking, maar de voorwaarden verschillen per regeling. Daarom is het verstan­ dig om altijd eerst een subsidiescan te laten doen om alle mogelijkheden af te wegen.

• Kansen voor West: Dit is een regio­

nale subsidie die bedoeld is om de regionale economie van de Rand­ stad een impuls te geven. Onder­ nemers die een vestiging in Noord­ -Holland, Zuid-Holland, Utrecht of Flevoland hebben kunnen hiervoor in aanmerking komen. De subsidie is bedoeld ter ondersteuning van ondernemers die plannen hebben om te investeren in onderzoek en ontwikkeling, de toepassing van her­ nieuwbare energiebronnen of ener­ gie-efficiëntie. Omdat veel onderne­

mers in zwaar weer verkeren in deze onzekere tijd, heeft de overheid 90 miljoen euro extra EU-geld voor deze subsidie beschikbaar gesteld.

Vrijwel elk bedrijf in de technische sector komt voor subsidie in aanmerking, of je nu in de civiele techniek zit of bijvoor­ beeld de robotica of ruimtevaart. Bij de meeste subsidies is het een belangrijke voorwaarde dat bedrijven aan een inno­ vatieproject (gaan) werken waarbij eigen R&D wordt gedaan. Maar bijvoorbeeld ook voor marktonderzoek, het ontwikke­ len van eigen personeel of het investe­ ren in nieuwe machines zijn subsidies beschikbaar. Eigenlijk komt elke onder­ nemer dus in aanmerking voor subsidie, maar met meer dan 2500 subsidies en de verschillende Nederlandse en Europe­ se loketten zien de meeste ondernemers door de bomen het bos niet meer.

Subsidieplatform SubsidyCloud helpt ondernemers hun weg te vinden in de ingewikkelde sub­ sidiewereld door bedrijven te koppelen aan alle beschikbare subsidies voor een

43 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

INNOVATIEVE MATERIALEN specifiek project. Dit wordt gedaan door een matching software die op basis van de gegevens die bedrijven invullen checkt aan welke voorwaarden van de subsidies wordt voldaan. Ondernemers kunnen zo een gratis subsidiescan doen, waarmee ze in één oogopslag kunnen zien voor welke subsidies zij in aanmer­ king komen. Het platform heeft een database van meer dan 1400 regionale, nationale en internationale subsidies en heeft een success rate van minimaal 81 procent. Omdat veel kleinere onderne­ mers liever geen financieel risico willen lopen, werkt het platform op basis van No Cure, No Pay. Robot voor plasticprobleem in water Een van de bedrijven die van het plat­ form gebruikmaken heeft een robot ontwikkeld die erop gericht om het plasticprobleem in onze wateren op te lossen. Om ervoor te zorgen dat afval via de rivieren in de oceanen en vervolgens zelfs in onze voedselketen terecht komt,

moet er in een vroeg stadium ingegre­ pen worden. De WasteShark heeft een range van vijf km, een maximumsnelheid van vier knopen, een zwemtijd van tien uur en een levensduur van vijftien jaar, waardoor de robot een enorme bijdra­ ge kan leveren in het oplossen van het plasticprobleem. Met een capaciteit om 500 kg troep uit het water te halen per dag, komt dit per robot op bijna drie mil­ joen kilo troep dat niet in de oceanen en uiteindelijk in de voedselketen terecht komt. Bovendien kan de robot ingezet worden om biologisch afval te verwijde­ ren en om data te verzamelen over onze wateren. Voor de ontwikkeling heeft Ranmarine met behulp van het subsi­ dieplatform meer dan 350.000 euro toe­ gekend gekregen, en intussen hebben zij in totaal al meer dan 1 miljoen euro subsidie verkregen voor het ontwikkelen en in de markt zetten van hun innovatie.

Coatingrobot Een ander bedrijf dat succesvol gebruik

heeft gemaakt van het subsidieplatform is gespecialiseerd in het ontwikkelen van veilige en milieuvriendelijke robots.

De innovatie waar het bedrijf subsidie voor gebruikt is een nieuwe techniek, namelijk het ontwikkelen van een coatin­ grobot. Deze robot manoeuvreert op afstand over allerlei oppervlakken en brengt een coating aan die voldoet aan de hoogste eisen. De robot is geschikt voor alle lastig te bereiken oppervlakken, dus ook voor bruggen/viaducten. Of om te helpen bij het opslaan van brandstof­ fen in grote tanks. Dankzij magnetische krachten kan de robot over stalen op­ pervlakte bewegen, terwijl de gebruiker veilig op de grond blijft. Voor de ontwik­ keling van deze robot heeft het bedrijf met behulp van het subsidieplatform al meerdere keren succesvol de WBSO­ -subsidie en MIT-subsidie aangevraagd, en miljoenen euro’s aan financiering ontvangen.

Ruth Gräper, SubsidyCloud

Kom in actie voor kankeronderzoek

Kankerpatiënten zijn extra kwetsbaar en hebben zeker nu jouw steun nodig. Samen willen wij het gevoel van onmacht omzetten in kracht. Doe daarom mee aan de KWF Thuismarathon.

Schrijf jezelf in, daag jezelf uit en kom in actie. Juist nu.

kwfthuismarathon.nl

44 | INNOVATIEVE MATERIALEN 1 2021

AGENDA De corona-crisis maakt het onzeker of evenementen op de werkelijk op de geplande datum zullen plaatsvinden. Veel evenementen worden uitgesteld. Onderstaande agenda geeft de stand van zaken weer per begin maart 2021.

Voor de actuele stand van zaken: www.innovatievematerialen.nl JEC World 2021 9 - 11 maart 2021, Parijs

ICC8 2021 25 - 30 april 2021, Busan

EuroBLECH 2021 9 - 12 maart 2021, Hannover

Partec 2021 26 - 28 april 2021, Nürnburg

Additive Manufacturing Forum 2021 11 - 12 maart 2021, Berlijn

23th Wear Of Materials conference 26 - 28 april 2021, Online

Solids 2021 17 - 18 maart 2021, Dortmund

Ceramics Expo 2020 USA 3 - 5 mei 2021, Cleveland

Future of Building 2021

Rapid.Tech + FabCon 3.D 4 - 6 mei 2021, Erfurt

23 maart 2021, online

9th Conference on CO2-based Fuels and Chemicals 23 - 24 maart 2021, Keulen

VETECO 2021 4 - 7 mei 2021, Feria de Madrid

Metav reloaded 2021 23 - 26 maart 2021, Düsseldorf

TechTextil 2021 4 - 7 mei 2021, Frankfurt am Main

Hannover Messe 12 - 16 april 2021, Hannover

International Conference on Natural Fibers (ICNF) 17 - 19 mei 2021, Funchal

Steinexpo 2021 14 - 17 april 2021, Homberg

Fastener Fair Stuttgart 2021 18 - 20 mei 2021, Stuttgart

Nordbygg 2021 20 - 23 april 2021, Stockholm

1st Renewable Materials Confe­ rence, Hybrid 18 - 20 mei 2021, Keulen

Nederlandse Metaaldagen 21 - 23 april 2021, Den Bosch

Maintenance Dortmund 2021 19 - 20 mei 2021, Dortmund

45 | INNOVATIEVE MATERIALEN 6 2020

Innovative Materials, the international version of the Dutch magazine Inno­ vatieve Materialen, is now available in English. Innovative Materials is an in­ teractive, digital magazine about new and/or innovatively applied materials.

Innovative Materials provides information on material innovations, or innovative use of materials. The idea is that the ever increasing demands lead to a constant search for better and safer products as well as material and energy savings. Enabling these innovations is crucial, not only to be competitive but also to meet the challenges of enhancing and protecting the environment, like durability, C2C and carbon footprint.

By opting for smart, sustainable and innovative materials constructors, engi­ neers and designers obtain more opportunities to distinguish themselves.

As a platform Innovative Materials wants to help to achieve this by connec­ ting supply and demand.

Innovative Materials is distributed among its own subscribers/network, but also through the networks of the partners. In 2021 this includes organisati­ ons like M2i, MaterialDesign, 4TU (a cooperation between the four Technical Universities in the Netherlands), the Bond voor Materialenkennis (material sciences), SIM Flanders, FLAM3D, RVO and Material District.