Stichting FOM
28 november 2011, 2011/57
Groen plastic, mede mogelijk gemaakt door FOM, Michelin, SKF en DPI
Partnership start onderzoek naar versterking van polymeren
De Stichting FOM gaat een samenwerking aan met Michelin, SKF en het
Dutch Polymer Institute (DPI) om een beter fundamenteel inzicht te
krijgen in hoe het toevoegen van vulstoffen polymeren versterkt.
Vandaag hebben de partners het contract getekend van dit nieuwe FOM
Industrial Partnership Programme met een budget van 1,6 miljoen euro.
Bijna alle 'plastic' voorwerpen om ons heen bestaan uit met vulstoffen
versterkte polymeren om de fysische eigenschappen van het plastic te
verbeteren. De onderzoekers zijn ambitieus: zij willen als eerste een
kwantitatief verband leggen tussen de eigenschappen en prestaties van
het versterkte materiaal op macroschaal en de structuur op moleculair
niveau. De partners zetten samen een breed scala aan geavanceerde
technieken in om de netwerkstructuren te bestuderen.
vergroten Figuur 1. Schematische weergave
Schematische weergave van de doelen en aanpak van dit voorstel: we
proberen het verband op te helderen tussen de interacties op de
moleculaire schaal aan de oppervlakte van de nanodeeltjes, de
microscopische structuur van het composiet die ontstaat door deze
interacties en de visco-elastische eigenschappen van het materiaal die
hier het gevolg van zijn. Verschillende technieken zullen gebruikt
worden om verschillende lengteschalen te onderzoeken, zoals aangegeven
onderaan in het figuur (TEM= transmissie elektronen microscoop; TERS =
tip-enhanced Raman spectroscopie; SFG som-frequentiegeneratie
spectroscopie).
vergroten logo's
Gevulde polymeren
Met vulstoffen versterkte polymeren kennen veel toepassingen, zoals in
banden (Michelin), als afdichtingsmateriaal in lagers (SKF) en in tal
van andere soorten plastic en rubber (DPI).
Maar op een fundamenteel niveau is nog steeds niet bekend hoe
vulstoffen het polymeernetwerk versterken. Dit is de komende vier jaar
de hoofdvraag voor FOM onderzoekers aan de Universiteit van Amsterdam,
het FOM-instituut AMOLF, Technische Universiteit Eindhoven en de
University of Glasgow, samen met de onderzoekers van de deelnemende
bedrijven.
Unieke training
Het onderzoeksprogramma biedt vijf promovendi en een postdoctoraal
onderzoeker de mogelijkheid om te werken aan een fundamenteel probleem
met grote industriële relevantie. Deze jonge onderzoekers zullen in
universiteitslaboratoria werken en toegang hebben tot de
onderzoeksfaciliteiten van SKF en Michelin. De unieke combinatie van
veel verschillende geavanceerde experimentele technieken maakt dit
programma bijzonder interessant voor jonge getalenteerde onderzoekers.
Programmaleider prof.dr. Daniel Bonn van de Universiteit van Amsterdam
is enthousiast over het nieuwe Industrial Partnership Programme van FOM
dat nu groen licht heeft gekregen: "Hoewel veel onderzoekers aan dit
probleem werken of gewerkt hebben is er tot nu toe nog niemand in
geslaagd om een beter inzicht te krijgen in het verband tussen de
microstructuur en de mechanische eigenschappen. Het is geweldig dat we
nu een groot aantal zeer geavanceerde beeldverwerkingstechnieken kunnen
gebruiken om voor het eerst een kwantitatief verband te kunnen leggen
tussen de micro- en de macroschaal. Dat zou echt een doorbraak van
betekenis zijn. Gelukkig zijn FOM, DPI en de andere industriële
partners dat met ons eens!"
Groene banden, afdichtingen en energiebesparing
Met gebruik van verschillende soorten vulstoffen proberen onderzoekers
de mechanische eigenschappen (en tot op zekere hoogte de beheersing)
van een uiteenlopend aantal polymeersystemen te veranderen. Michelin en
SKF hebben allebei belang bij deze systemen. In de bandenindustrie is
de meest gebruikte vulstof nog steeds roet. De huidige trend gaat
steeds meer naar 'groene banden' en roet wordt geleidelijk vervangen
door silica. Zo'n polymeer-silicasysteem is beter te beheersen dan het
oude polymeer-roetsysteem. Hierdoor ontstonden mogelijkheden voor
onderzoek naar de verschillende fysische processen die aan de
versterking van polymeren door vulstoffen ten grondslag liggen. De
belangrijkste uitdaging ligt in het leggen van een verband tussen de
microstructuur van het gevulde polymeer en de macroscopische
(niet-lineaire) elasticiteit van de materialen. Inzicht in dit verband
zou SKF bijvoorbeeld helpen om nog energiezuinigere lagers te
produceren door de eigenschappen van afdichtingsmaterialen te
beheersen. Dit zijn in het algemeen elastomeren gevuld met silica, die
verantwoordelijk kunnen zijn voor de helft van de wrijving die in een
lager ontstaat.
Over FOM
De Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) stimuleert,
coördineert en financiert fundamenteel natuurkundig onderzoek in
Nederland. Het is een autonome stichting die valt onder het gebied
Natuurkunde van nationale wetenschapsfinancier NWO. Met ongeveer 1.100
werknemers en een jaarlijks budget van 92 miljoen euro voert FOM
natuurkundig onderzoek uit van internationale topkwaliteit binnen drie
instituten en 180 onderzoeksgroepen bij universiteiten in Nederland.
FOM heeft een jaarlijks budget van drie miljoen euro voor samenwerking
met onderzoekers uit de industrie (Industrial Partnership Programmes).
Zie www.fom.nl.
Over Michelin
Een duurzame bijdrage leveren aan mobiliteit voor mensen en goederen:
dat is de missie van Michelin, één van de wereldleiders in banden. De
Michelin-groep produceert en verkoopt banden voor alle soorten
voertuigen. Innovatie is sinds de oprichting in 1889 de kern geweest
van Michelin. Het vergroten van veiligheid, het verlengen van de
levensduur van banden, het verminderen van de gevolgen voor het milieu
door het terugdringen van het brandstofgebruik en het ontdekken van
nieuwe materialen zijn allemaal manieren voor Michelin om waarde toe te
voegen aan haar technologische bekwaamheid en de vooruitgang die ze
boekt dankzij de oplossingen die over de hele wereld ontwikkeld en
getest worden. De Groep, met het hoofdkwartier in Clermont-Ferrand
(Frankrijk), is in 170 landen vertegenwoordigd en heeft wereldwijd
110,000 mensen in dienst. Michelin's industriële activiteiten zijn
verdeeld over zeventig productielocaties in 18 landen en het heeft een
Technology Center met afdelingen in Europa, Noord-Amerika en Azië. Zie
www.michelin.com.
Over SKF
De SKF Groep is een van de toonaangevende wereldwijde leveranciers van
producten, oplossingen en diensten op het gebied van wentellagers,
afdichtingen, mechatronica, diensten en smeersystemen. Onder de
diensten van de groep vallen ook technische ondersteuning,
onderhoudsservice, condition monitoring en training. SKF is in 1907
opgericht en heeft zich vanaf het begin sterk gericht op kwaliteit,
technische ontwikkeling en marketing. De resultaten van de inspanningen
van de Groep op het gebied van R&D hebben een toenemend aantal
innovaties opgeleverd die tot nieuwe standaarden hebben geleid en
nieuwe producten in de lagerindustrie. Tegenwoordig is SKF
vertegenwoordigd in meer dan 130 landen en heeft het meer dan honderd
productielocaties. Zie www.SKF.com.
Over DPI
DPI is opgericht in 1997 als Technologisch Topinstituut en vormt een
brug tussen wetenschappelijke kennis op het gebied van polymeren en de
roep om innovatie vanuit het bedrijfsleven. Onderzoek van DPI heeft
toegevoegde waarde voor zowel de universiteiten als de handel en het
bedrijfsleven en draagt op die manier bij aan de economische groei in
Nederland. Universiteiten hebben profijt van de wetenschappelijke
publicaties en de handel en het bedrijfsleven plukken de vruchten van
het intellectuele eigendom en de mogelijkheden om nieuwe activiteiten
te ontwikkelen. Op dit moment zijn er zo'n tweehonderd onderzoekers
betrokken bij DPI-projecten in bijna vijftig kennisinstellingen over de
hele wereld. Vijfendertig nationale en internationale organisaties
participeren in DPI-onderzoek. Zie www.polymers.nl.
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met:
- prof.dr. Daniel Bonn, programmaleider, (020) 525 58 87
- dr. Pieter de Witte, programmacoördinator FOM, (030) 600 12 73
- Marc Couty, research scientist, Michelin
- Babak Hosseinkhani, research scientist, SKF
- Christianne Bastiaens, Communications, Dutch Polymer Institute, (040)
247 40 26