Koolstof nanobuizen, het zwarte koperKleine schaal, grote uitdagingenWelkom in de wereld van de nanotechnologie. Een wereld zo verschillend van de onze dat het haast fictie lijkt. Toch ontsnapt ook zij niet aan actuele thema’s als de mobiliteitsproblematiek. Net zoals snelwegen die steden verbinden, het verkeer niet meer aankunnen, krijgen steeds kleiner wordende koperen interconnects die transistors in microchips verbinden, het moeilijk de elektronenstroom te verwerken. Maar de oplossing is misschien wel dichterbij dan gedacht door het gebruik van koolstof nanobuizen i.p.v.

Composietvullingen sterker met glasvezelsIn de industrie bestaat het al: kunststof versterkt met glasvezels. Deze glasvezelversterkte kunststoffen zijn licht en sterk en in allerlei vormen te maken. Dankzij deze materialen hebben we vliegtuigen, plezierboten, silo’s, kano’s, ski’s enz. Er worden zelfs bruggen van gemaakt. Nu wordt er onderzoek gedaan in de tandheelkunde naar het versterken van composietvullingen met glasvezels.Composiet is tandkleurig en kan aan tandweefsel geplakt worden. Het is sterk, slijtvast en polijstbaar.

Een reflectie-studie met betrekking tot de ontwikkeling van duurzame humanitaire tentenWereldwijd leven er ongeveer 35 miljoen vluchtelingen als gevolg van een natuurramp of politiek conflict. Mensen slaan noodgedwongen op de vlucht en noodhulporganisaties dienen snel in te grijpen. Duizenden mensen voorzien van opvang, voeding en medische hulp in een mum van tijd is een hele klus. Er echter voor zorgen dat de opstart van een vluchtelingenkamp ook op lange termijn leefbaar blijft is een uitdaging.Het verlenen van onderdak gebeurt in de vorm van tentenkampen.

Zeldzame aarden: van drone tot smartphoneHet begrip zeldzame aarden (Eng.: Rare Earth Elements, REE) klinkt waarschijnlijk niet echt bekend in de oren, maar iedereen maakt dagelijks gebruik van toepassingen waarin deze chemische stoffen in zitten verwerkt. Namen als europium, yttrium, dysprosium of praseodymium klinken exotisch en doen allicht geen belletje rinkelen, maar onze huidige samenleving zou ineenstorten zonder het gebruik van deze chemische elementen in tal van toepassingen.Wat zijn zeldzame aarden?De zeldzame aarden zijn, zoals hun naam reeds doet vermoeden, zeer schaars.

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.

Wat hebben een microscopische spons en een nano-honingraat met elkaar gemeen?Je lichaam is een ongelofelijk complex netwerk van chemische reacties dat werd ontwikkeld door de natuur. Het bestaat uit biljoenen cellen, waarin constant talloze biochemische reacties plaatsvinden. Chemisten laten zich graag inspireren door de natuur om nieuwe reacties en materialen te ontwikkelen. Ik zal in dit artikel dan ook regelmatig verwijzen naar de inspiratie van de natuur.Deze thesis gaat over de synthese en toepassingen van poreuze materialen.

Afval, het parfum van de toekomstEven opfrissen en een vers geperst fruitsapje. Voor heel wat Vlamingen het verloop van de ochtend.  Verassend genoeg slechts één hoofdproduct nodig voor dit alles: de citrusvrucht.AFVAL, DE NIEUWE GRONDSTOFSteeds meer bedrijven zetten vandaag in op de verwerking van afval. Slogans als “afval bestaat niet” en “toonaangevend in duurzaam afvalbeheer” beheersen meer en meer de huidige industrie. Dit alles kadert in de toenemende groene gedachtegang van de maatschappij.

Geduld is een schone zaakdoor Hannah Daled en Raf SchoenaersGeduld is een schone zaak, in het geval van de elektrische auto is het letterlijk een schone zaak. Elektrische wagens zijn een oud concept in de auto-industrie, maar de toekomst van de elektrische wagen zag er niet rooskleurig uit in 1999. Het leek erop dat de ontwikkeling bruut werd stopgezet toen de eerste massa geproduceerde elektrische wagen, de EV1, van zijn eigenaars werd teruggenomen en vernield door de fabrikant zelf, General Motors.

Aluminium: het koper van de toekomstWie aan elektriciteit denkt, denkt aan koperdraden. Niet onlogisch, koper is de beste in zijn soort, maar ook de kostprijs is niet min. Daarom zal het in de toekomst steeds meer vervangen worden door aluminium. Aluminium is namelijk veel goedkoper en bovendien lichter. Auto’s worden zo voordeliger en verbruiken minder brandstof of ze kunnen met één batterijlading grotere afstanden afleggen.

Vaak gebeurt het dat planten bij in vitro vermeerdering alle nutriënten en groeiregulatoren snel opgebruiken, waardoor er in latere fasen van de cultuur een tekort aan deze componenten kan optreden. In deze masterproef werd onderzocht of het mogelijk is om via verschillende soorten micropartikels een slow release-effect te bereiken. Hierdoor kunnen de vraag en het aanbod van nutriënten beter op elkaar afgestemd worden. Eerst werden verschillende alterna-tieven onderzocht. Deze zijn ongecoat CaCO3, PSS-gecoat CaCO3, meerlagig gecoat CaCO3, PLGA-nanopartikels en CaCO3-PEI-micropartikels.

Hernieuwbare materialen voor een duurzame toekomst“Nieuwe toekomst voor Vlaams vlas als composietmateriaal”, zo klonk de inleiding van een boeiend nieuwsitem op het televisiejournaal van 17 september 2013. Men kan zich terecht de vraag stellen wat hiervan nu de meerwaarde is in ons leven. Het milieu en alles daarrond wordt meer en meer gelinkt aan de opwarming van de aarde. Het gevolg hiervan is een dagdagelijks gespreksonderwerp terwijl er nochtans bitter weinig concrete initiatieven worden ondernomen om hieraan iets te doen. Daarnaast is jobcreatie een andere topprioriteit.

De huidige situatie i.v.m. fossiele brandstoffen is niet optimaal en zal naar de toekomst toe niet verbeteren, in tegendeel. Een ware brandstofcrisis lijkt op handen te zijn in de nabije toekomst en, als men de berichtgevingen op dit vlak mag geloven, zal een alternatief hiervoor noodzakelijk zijn. Momenteel spitst het onderzoek hiervoor zich voornamelijk toe op de automobiel sector, maar uiteraard zal de luchtvaartsector niet gespaard blijven en moet er hiervoor een oplossing gevonden worden.

Evaluatie en ontwerp van nieuwe testmethoden voor de afschuifeigenschappen van menselijke brugvenen. Hoofdtrauma’s zijn één van grootste doodsoorzaken in de Verenigde staten en Europa. Hierbij zijn fiets gerelateerde ongevallen vaak voorkomende oorzaken van zulke hoofdtrauma’s waarbij in 30% van de gevallen een hersenbloeding of acute subdurale hematoom ontstaat. Een mogelijke oorzaak van een hersenbloeding is het scheuren van brugvenen waardoor een bloeduitstorting ontstaat. Brugvenen zijn venen/aders die zich in de hersenen bevinden.

 De hoeveelheid e-waste neemt elk jaar toe terwijl de recyclage van groot socio-economisch en ecologisch belang is. In ontwikkelingslanden wordt het merendeel nog volgens milieuvervuilende technieken gerecycleerd onder barre omstandigheden. Nieuwe strategieën bieden echter oplossingen die beter scoren dan mechanische recyclage in geïndustrialiseerde landen.

Waterstof? Waarom waterstof?Problematiek van fossiele brandstoffenDoor gebeurtenissen uit het verleden en het heden krijgt men steeds meer een negatievere blik op het gebruik van fossiele brandstoffen om de samenleving te voeden. Bij het ontginnen en transporteren van deze fossiele energie zijn er grote risico’s aan verbonden zoals het zinken van olietankers of de zure regen die het gevolg is van een te grote uitstoot van broeikasgassen.Maar niet alleen de mogelijke gevolgen op de natuur zijn een knelpunt. Het grootste probleem is een onontkenbaar feit.

Sandwichpanelen, of hoe een innovatief materiaal vliegtuigen tot 50 % minder kan laten wegenLode DaelemansAlsmaar vaker zullen de metalen onderdelen van voertuigen worden vervangen door lichtere materialen zoals sandwichpanelen. Hierdoor worden voertuigen lichter, waardoor ze minder brandstof nodig hebben. Bijgevolg worden ook minder broeikasgassen uitgestoten. Hoewel sandwichpanelen erg licht zijn, zijn ze zeer sterk dankzij hun specifieke opbouw. Net zoals een echte sandwich, bestaat een sandwichpaneel uit een buitenkant (het broodje), en een kern (het broodbeleg).

Textiel in architectuur: op naar een flexibele toekomstArchitecten flirten graag met de grenzen van wat mogelijk is. Steeds opnieuw ondernemen ze een poging om alledaagse thema's te overstijgen. Deze zin voor vernieuwing leidde ook tot de moderne textielarchitectuur, waarvan de wortels terugleiden naar de eeuwenoude tentconstructies. Frei Otto, een pionier in lichte bouwwerken, richtte zijn muziekpaviljoen voor de Garden Show in 1955 op uit een eenvoudig 4-puntsdoek.

Efficiënter gebruik van gratis zonlichtHet idee om gratis zonlicht te gebruiken als een duurzame bron van energie heeft de laatste jaren meer en meer aandacht gekregen. Zo zijn reeds systemen ontwikkeld waarbij zonne-energie kan worden omgezet in elektrische energie (zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen) of warmte (zonneboilers). Het is echter ook mogelijk om zonne-energie om te zetten in chemische energie met behulp van een fotokatalysator. Deze chemische energie kan dan bijvoorbeeld worden gebruikt om een brede waaier aan milieuverontreinigende stoffen af te breken.

 VAN JUWELEN TOT KANKERBESTRIJDINGGOUD NANODEELTJES DOOR DE OGEN VAN EEN ELECTRONENMICROSCOOPOp macroscopische schaal wordt goud vaak gebruikt bij het creëren van juwelen. Echter, goud nanodeeltjes hebben een veelvoud aan toepassingen. Zo kunnen ze bijvoorbeeld in de medische wereld gebruikt worden in de strijd tegen kanker. In de toekomst zullen de mogelijkheden van het gebruik van deze deeltjes toenemen. Hiervoor moet onder andere de structuur van de deeltjes grondig geanalyseerd worden. Moderne elektronenmicroscopie is daarbij van cruciaal belang.

Extrusiegebaseerd 3D-printen van hoogtechnologische keramische materialenInleidingTechnische keramieken winnen door hun unieke combinatie van fysische en chemische eigenschappen aan belang in het huidige industriële landschap. Zo combineren ze bijvoorbeeld een uitermate hoge mechanische sterkte met een uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen en agressieve chemische omgevingen. Dit maakt deze groep van materialen bijvoorbeeld uitermate geschikt voor langdurig gebruik in een warme, vochtige omgeving[1,2].

De gesimuleerde wereld, een sprong in het ongewisseSteeds meer en meer vindt de eindige-elementenmethode zijn opmars binnen de ingenieurswetenschappen. Deze term is de naam voor de techniek die toelaat om complexe fysische fenomenen na te bootsen met behulp van computers en supercomputers en wordt uitgevoerd door programma’s die de vakterm ‘simulatiepakket’ dragen. Ze wordt in bedrijven ook met toenemende mate toegepast om de hoge kostprijs die gepaard gaat met de uitvoering van destructieve tests op peperdure prototypes te omzeilen.

Gaan boten binnenkort vliegen op zonne-energie?Neen, zover zijn we nog niet. Maar 2 masterstudenten industrieel ingenieur Elektromechanica van de Karel de Grote Hogeschool hebben een jaar lang gezocht naar een manier om een boot te doen vliegen over het water. Ze hebben de link gelegd tussen vliegtuigen en de zuinige boten van de toekomst. Hun doel is het om een boot enkel aangedreven door de kracht van de zon te doen vliegen over het water op de wereldbeker. Dit onderzoek kaderde in het UAntwerp solar boat project.

Chloorverwijdering uit PVC-kunststof met ionische vloeistoffenDuurzaamheid wordt steeds belangrijker in de huidige maatschappij. Het besef groeit dat de huidige consumptiemaatschappij zonder die duurzaamheid zijn houdbaarheidsdatum wel eens snel zou kunnen bereiken. Allerlei milieuproblemen leggen een zware last op de planeet en zijn inwoners, één van de grote uitdagingen is dan ook deze milieuproblemen terug te dringen.Een van de grootste milieuproblemen is de steeds groeiende afvalberg. Vaak is dit afval onvermijdbaar en zit er niks anders op dan het te verwerken.

Coatings die zichzelf herstellen met meervoudige functiesIn het huidig tijdperk dat steunt op de technologische vooruitgang is een wereld zonder het gebruik van metalen ondenkbaar geworden. Een brede waaier van toepassingen rust op het gebruik van deze groep materialen. Denk hierbij maar aan alles wat met transport te maken heeft van personenwagens, industrieel transport tot lucht- en ruimtevaart, maar ook in de bouw worden metalen extensief gebruikt. Metalen zijn echter ook onderhevig aan corrosie, het proces dat verantwoordelijk is voor de degradatie van het materiaal.

 Groen licht voor witte ledsLicht-uitstralende diodes of leds vind je de laatste jaren op veel plaatsen: je gsm of smartphone, televisietoestellen en verlichting. De voornaamste redenen hiervoor zijn hun laag energieverbruik, lange levensduur en onverwoestbaarheid. Voor de meeste toepassingen heb je geen gekleurd, maar wit licht nodig. In witte leds worden zogenaamde luminescente materialen of fosforen gecombineerd tot het gewenste wit wordt verkregen. Fosforen zijn, met hun kleurrijke lichtemissie, een cruciaal onderdeel van witte leds.