Scriptiebank overzicht

Biotische factoren, zoals landbouwplagen, dragen wereldwijd aanzienlijk bij aan oogst- en voedselverliezen. Momenteel worden synthetische pesticiden nog vaak ingezet om deze organismen te bestrijden. Vanwege problemen met persistente residuvorming, risico’s voor de volksgezondheid en het ontstaan van resistentie, gecombineerd met een toenemende stimulans voor geïntegreerde plaagbeheersing, is een geleidelijke vervanging door nieuwe, veilige bestrijdingsstrategieën, zoals RNAi, noodzakelijk. Om complicaties met genetische modificatie te vermijden, kan een sproei-gebaseerde aanpak worden toegepast. Echter, hierbij blijft er onwetendheid bestaan. Deze scriptie onderzocht de potentie van de polymeren PAEMA en PGUMA, in verschillende configuraties, om deze uitdagingen te helpen overwinnen aan de hand van vier functionele parameters: de stabiliteit van dsRNA in larvale darmextracten via ex vivo degradatie-assays, niet-doelwit toxiciteit via in vitro assays, en cellulaire opname alsook polyplexvrijgave middels confocale microscopie.

Vloeibaar water van hoge kwaliteit is een van de belangrijkste zaken op aarde. Deze moet koste wat het kost behouden blijven. Bedrijven en gemeenschappen dragen hieraan toe door hun afvalwater te zuiveren, alvorens het in de natuur te lozen. Hoewel dit proces zorgt voor natuurlijke wateren van hogere kwaliteit, heeft dit proces ook zijn keerzijde, namelijk de productie van enorme hoeveelheden afvalslib. Tot hiertoe is nog geen grootschalige toepassing gevonden voor het recycleren van deze afvalstroom. Met dit werk, wil ik graag kijken naar een mogelijke toepassing van het afvalslib, meer bepaald het gebruik van EPS als hydrogel. Hierbij wordt gekeken naar de verschillende stappen van dit proces.

In een eerste stap wordt gekeken welke componenten het meeste potentieel tonen om gebruikt te worden. in een bepaalde toepassing. Na een literatuurstudie blijkt dat de extracellulaire polymere substanties of EPS het meeste potentieel tonen. Het proces gaande van afvalslib naar toepassing van EPS bestaat echter uit heel wat verschillende stappen. Deze thesis focust op deze verschillende stappen, vertrekkend bij de extractie van EPS uit het afvalslib. In dit werk worden vier extractieprotocols met elkaar vergeleken, aan de hand van kwalitatieve en kwantitatieve criteria. Op basis hiervan is het meest optimale extractieprotocol geselecteerd.

In een volgende stap zijn dan EPS'en van verschillende bronnen chemisch gekarakteriseerd, om na te gaan of EPS van verschillende bronnen ook verschillende samenstellingen hebben. Met behulp van verschillende technieken blijkt dat de samenstelling van EPS soortafhankelijk is. Elke bron van EPS resulteert dus in materiaal met een unieke compositie.

Om vervolgens na te gaan wat voor effecten dit heeft op de toepassingen van EPS, zijn EPS van vier verschillende industriële slibben gebruikt om hydrogels te maken, aan de hand van een 3D-geprinte mal. Met behulp van reologie zijn dan de mechanische eigenschappen van deze hydrogels getest. Deze resultaten zijn vervolgens gebruikt om het mechanisch gedrag van de EPS te linken aan hunchemische samenstelling. Door de complexe compositie van de EPS was het vinden van zo'n relatie echter niet mogelijk.

De bouwindustrie staat voor verschillende milieuproblemen, en cementalternatieven zouden wel eens een deel van de oplossing kunnen zijn. Het toevoegen van bouwafval aan cementalternatieven, zoals geopolymeren, kan niet alleen de CO2-uitstoot verminderen, maar ook een positief effect hebben op de schaarste aan grondstoffen en afvalstroom. Deze masterproef onderzoekt, door middel van een literatuurstudie, labonderzoek en kritische analyse, de hoeveelheid bouwafval die in geopolymeren toegevoegd kan worden, en welk zandpercentage en -soort daarbij optimaal is. Op deze manier wordt een stap in de juiste richting gezet om geopolymeren in de praktijk te gebruiken.

De onderzoeksgroep Polymer Processing & Engineering (PPE) van KU Leuven, campus
Diepenbeek richt zich op de ontwikkeling van polymeerproducten met behulp van innovatieve
spuitgiettechnieken. Momenteel onderzoekt PPE een nieuwe spuitgietmethode voor
de massaproductie van keramische materialen. Dit onderzoek richt zich op de mechanische
recyclage van green parts. Dit zijn producten gevormd via spuitgieten uit een mengsel
van keramisch poeder en een polymeermatrix, die verdere behandelingen ondergaan zoals
het verwijderen van de polymeermatrix en sinteren om volledig keramische producten te
verkrijgen.
In deze studie worden balkvormige green parts geproduceerd. Een deel hiervan wordt
gebruikt om de productkwaliteit te evalueren, terwijl de rest mechanisch wordt versnipperd
tot korrels. Deze korrels dienen vervolgens als grondstof om opnieuw balkvormige green
parts uit te vervaardigen. Dit recyclageproces wordt tien keer herhaald om de cumulatieve
effecten te bepalen.
Tijdens het spuitgietproces blijkt dat de inspuitdruk per recyclagestap afnam van 1487
bar bij virgin-materiaal naar 1297 bar bij tien keer gerecycleerd materiaal. Dit komt
vermoedelijk door een verkorting van de polymeerketens door thermische degradatie. De
eindproducten vertonen echter geen invloed van recyclage. Zo bleef de massadichtheid
constant en uit een vierpuntsbuigproef blijkt dat de buigsterkte van de gesinterde producten
door de verschillende recyclagestappen heen constant blijft, met een gemiddelde waarde
van circa 273 MPa.

Geopolymeren worden gemaakt van gesimuleerde in situ grondstoffen die voldoen aan de extreme condities van de planeet Mars. De ontwerpparameters worden geoptimaliseerd om het bouwen op de planeet Mars mogelijk te maken.

De zuivering van grijswater voor hergebruik in een huishouden met membraanbioreactoren waarbij keramische membranen gebruikt worden voor de onderhoudsfrequentie te verlagen.

Het conventionele productieproces van microelectromechanical systems: silicon micromachining, is een duur en langdurig proces. Binnen deze thesis worden alternatieve materialen en productietechnieken nader bekeken.

Mixed matrix membranen bestaan uit een polymeer en een nano-vulmateriaal. Deze membranen zijn veelbelovend voor het scheiden van CO2 uit het gasmengsel geproduceerd door energiecentrales. Welke nanomateriaal/polymeer combinaties resulteren in goede membranen is echter nog een vraagteken. In deze thesis wordt een stap genomen in de richting van rationeel design van deze mixed matrix membranen.

Dit thesis-onderzoek beschrijft de constructie van een xyloglucaan-actief designer cellulosoom. Hiervoor werden vier CAZymes van C. japonicus omgezet naar cellulosomale modus. De constructie van de docking enzymen werd geoptimaliseerd door de additie van linkers tussen de enzymatische eenheden en dockerines.

3D printbaarheid van cementhoudende materialen. Onderzoek naar het effect van toevoeging van superabsorberende polymeren aan het betonmengsel op de mechanische eigenschappen (trek en druk) evenals op krimp in 7 dagen.

Ontwikkeling van een prototype voor een chirurgische trainingssimulator voor een minimaal invasieve ingreep ter behandeling van Spina Bifida.. Interdisciplinaire samenwerking en validatie.

Het blenden van verschillende kunststoffen laat toe om een nieuw materiaal te creëren dat synergetisch de eigenschappen van beide componenten combineert. Belangrijk hierbij is de microstructuur van de blend. Deze wordt gestabiliseerd door een compatibilizer.

Het huidige gebruik van aardolie voor de productie van materialen en chemicaliën is binnen afzienbare tijd onhoudbaar. De vraag naar duurzame alternatieven klinkt dan ook steeds luider. Het gebruik van biomassa als koolstofbron voor hoogwaardige chemicaliën wordt met de dag actueler. De heterogeniteit en stabiliteit van biomassa zorgen echter voor moeilijke hindernissen. Deze scriptie beschrijft een proces dat deze problemen omzeilt en biomassa omzet in drie zuivere productstromen met een hoge toegepaste waarde.

In ons labo worden skeletspieren aangemaakt gebaseerd op een fibrine hydrogel. Deze artificiële spieren kunnen mogelijks tegemoetkomen aan een onbeantwoorde medische vraag, namelijk volumetrisch spierverlies, maar kennen meerdere potentiële toepassingen. Ondanks de vooruitgang geboekt in dit veld, zijn er blijvende uitdagingen waarvoor in deze thesis mogelijke oplossingen verder werden bestudeerd.

Het ontwikkelen van een conceptprobe voor het meten van hersenactiviteit.

Het proces voor de directe valorisatie van biomassa, meer bepaald hout, tot lichte nafta-alkanen wordt bestudeerd. Deze lichte nafta-alkanen kunnen verder verwerkt worden tot bio-benzine en tal van chemicaliën en materialen. Met het oog op het behalen van 10% biobrandstof in 2020, wordt in deze scriptie onderzocht of de directe implementatie van dit proces op industrieel niveau mogelijk is.

Deze scriptie handelt over zelf-helend beton door de toevoeging van superabsorberende polymeren (SAPs). Naast de zelf-heling wordt ook de invloed van de toegevoegde SAPs op de chloride-indringing en carbonatieweerstand van het beton getest.

Indien de activator, een alkali oplossing, wordt verandert door de water ratio te veranderen worden anorganische polymeren ontwikkeld met verschillende eigenschappen. Dit verschil in eigenschappen beïnvloed de hoeveelheid krimp en en vorming van scheuren. Hierdoor kan de drijvende kracht achter de vorming van krimp en scheuren onderzocht en verklaard worden.

De implantaten van de toekomst – extreme botbreukenIs het mogelijk om de menselijke limieten te verleggen met behulp van nieuwe technologieën? Botgenezing is een dynamisch proces dat het lichaam in staat stelt zichzelf te herstellen. Desondanks zijn er limieten gesteld aan de genezingsmogelijkheid. Wanneer een extreme breuk van het bot wordt vastgesteld, zijn hulpmiddelen nodig om het skelet te genezen. In deze context worden verschillende biologisch afbreekbare materialen onderzocht, waaronder synthetische polymeren, die kunnen dienen als implantaten.

Van koffiefilters tot waterzuiveringDe wekker gaat af. Je staat op, loopt de trap af en zet op de ouderwetse manier een kop koffie: koffiepoeder in het filterzakje, warm water erover, even wachten en tadaaa daar is die lekkere kop koffie. Zonder het te weten heb je net gebruik gemaakt van een veelbelovende tak van de wetenschap: membraantechnologie. Een chemisch membraan kan gezien worden als een filter: een stof gaat erdoor (water) en een ander wordt tegen gehouden (koffiepoeder).

Hoe bacteriën onze nieuwe waterzuivering bedreigen: back to the origins.“Yo listen up here's a storyAbout a little guy that lives in a blue worldAnd all day and all night and everything he seesIs just blue like him inside and outside […]”Met deze woorden veroverde de Italiaanse dance-act Eiffel 65 de hitparade in de zomer 1999. En hoewel vandaag niemand meer de pretentie heeft te verkondigen dat onze wereld nog uit zuiver blauw bestaat, hebben deze drie zangers de vinger gezet op een onderwerp dat nu essentiëler is dan ooit.

Het bestuderen van specifieke metabole processen en innovatieve doelstellingen ter bestrijding biofilms Md. Mizanur RahmanIPMB, Vrije Universiteit Brussle, CMPG Lab, KU LeuvenDit proefschrift richt zich op innovatieve experimentele opstellingen gebaseerd op tijdsafhankelijke biofilm ontwikkeling analyse om biofilm ontwikkeling te begrijpen en de manieren om eventuele biofilm remming. Hoewel er vele technieken beschikbaar voor biofilm studie, zoals transcriptomics en proteomics, ze zijn nog steeds duur. We gebruikten promoter GFP-fusie bibliotheek met 45 belangrijke E.

Zelfherstellende robots, geen sciencefiction meer! “The Terminator 2” lokte in 1991, miljoenen sciencefiction liefhebbers naar de bioscoopzalen. In deze film neemt de laconieke cyborg, vertolkt door Arnold Schwarzenegger, het op tegen “T-100”’, een kwaadwillige robot, bestaande uit vloeibaar metaal, die zichzelf kan herstellen. Ondertussen is de film een echte klassieker geworden: haast iedereen heeft wel eens één van Arnold’s oneliners geïmiteerd.

Op weg naar een auto zonder krassenPer ongeluk met je sleutels of een ander scherp voorwerp tegen je auto gebotst? Het overkomt de beste wel eens. Het resultaat is meestal een fraai ogende collectie aan krassen in je autolak. Hoewel deze krassen zeer lelijk zijn, is dit niet het voornaamste probleem van een kras. De deklaag op de auto zorgt namelijk naast de kleur en enkele andere eigenschappen zoals reflectie ook voor de bescherming van het onderliggende metaal tegen corrosie. Bij het optreden van een diepe kras gaat deze bescherming dus verloren.

OPTIMALISERING VAN DE HELDERHEID VAN VLOEIBARE COSMETICA McBride is als internationaal bedrijf de belangrijkste leverancier in Europa van ‘Private Label household & personal care’ producten. Dit zijn producten die verkocht worden onder de naam van de winkelketens zelf, met andere woorden de huismerken. Shampoo vind je terug onder de algemene benaming van vloeibare cosmetica, de markt verwacht op vandaag een mooie viskeuze en heldere shampoo. Na toevoeging van een bepaalde concentratie zout, noodzakelijk om de gewenste viscositeit te bereiken, wordt heldere shampoo troebel.

3D printen van een hoornvlies‘Tissue engineering’ (TE) is vandaag de dag een van de meest prikkelende onderzoeksdomeinen in de medische wereld. Bovendien veroorzaken de via deze weg geleverde donorweefsels een ethische discussie, wat van TE een veelbesproken onderwerp maakt bij zowel specialisten als leken. Deze studie onderzoekt de mogelijkheid naar het 3D printen van een hoornvlies. Het hoornvlies is de buitenste laag van het oog en is samen met de pupil en de lens verantwoordelijk voor lichttransmissie naar het netvlies.

Multifunctionele nanopartikels: Een blik in de toekomst van de medische wereld Martijn Peters, Universiteit Hasselt, België Gedurende deze studie in het Instituut voor Materiaal Onderzoek aan de Universiteit Hasselt werd er onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van nieuwe procedures/materialen welke de synthese van geavanceerde nanopartikel modellen vergemakkelijken. Zo werd er gezocht naar een nieuwe mogelijkheid om het gebruik van ingewikkelde en tijdrovende procedures, nodig voor deeltjes te voorzien van chemische aanhechtingsgroepen op hun oppervlak, overbodig te maken.

Plasmatechnologie helpt revisies van  heupimplantaten vermijdenMet een bevolking die steeds ouder wordt en er een actievere levensstijl op nahoudt, neemt het aantal heupvervangingen jaar na jaar toe. In 2005 waren dit er 600 000 wereldwijd en tegen 2030 wordt een toename van maar liefst 174% verwacht. Mede door dit hoge aantal vervangingen, is dit een standaardingreep geworden. Maar ondanks  dat er op korte termijn relatief weinig problemen ondervonden worden, ziet men dat op lange termijn er al te vaak complicaties optreden die leiden tot 1 of meerdere nieuwe operaties.

Het dagelijks gebruik van plastic in onze maatschappij blijft toenemen terwijl deze synthetische polymeren nauwelijks degraderen. Daarom is het belangrijk de problematiek rond plastic zwerfvuil in het marien milieu in kaart te brengen. Zeer actueel zijn de trieste foto’s van door plastic afval verstrikte, verwonde, gestikte of uitgehongerde zeedieren. Dieper onderzoek is echter noodzakelijk om ook de impact van de kleinere plastic partikels zoals microplastics en nanoplastics te kunnen evalueren.

 Zelfhelend beton maakt reparaties overbodigBeton kan je de dag van vandaag niet zomaar wegcijferen uit het dagelijkse leven. De grootste bouwwerken zijn namelijk opgetrokken uit beton en dat geeft ons een gevoel van zekerheid en stevigheid. Beton is echter bros. Beton kan namelijk goed druk opnemen maar als het onderhevig is aan trek, treedt er scheurvorming op. Deze scheuren zijn gevaarlijk als je het materiaal niet tijdig herstelt en daardoor kunnen de kosten torenhoog oplopen. Betonnen wegen bijvoorbeeld zullen na een harde winter verscheidene scheuren vertonen die leiden tot putvorming.