Item 1 van 1

News and Events

News

Nieuwe route om materialen van minuscule deeltjes te bouwen

Onderzoeker Laura Rossi en haar groep bij de TU Delft hebben een nieuwe manier gevonden om synthetische materialen te maken van minuscule glasdeeltjes – zogenoemde colloïden. Samen met hun collega’s van Queen’s University en de Universiteit van Amsterdam lieten zij zien dat ze simpelweg de vorm van deze colloïden kunnen gebruiken om interessante bouwstenen voor nieuwe materialen te maken, los van andere eigenschappen van de colloïdale deeltjes. Rossi: “Dat is bijzonder, omdat het een compleet nieuw perspectief biedt om over materiaalontwerp na te denken.” Hun werk werd vandaag in Science Advances gepubliceerd. Colloïden zijn minuscule deeltjes, een paar nanometer tot een paar micrometer in omvang. Ze bestaan uit een verzameling van moleculen en kunnen verschillende eigenschappen hebben, afhankelijk van het materiaal waarvan ze gemaakt zijn. “Onder bepaalde omstandigheden kunnen colloïden zich gedragen als atomen en moleculen, maar hun interacties zijn minder sterk,” legt Rossi uit. “Dat maakt dat ze veelbelovende bouwstenen vormen voor nieuwe materialen, bijvoorbeeld interactieve materialen die hun eigenschappen kunnen aanpassen aan hun omgeving.” Nieuwe manier van materiaalontwerp Wanneer ze met rust worden gelaten, stellen de kubusvormige colloïden uit deze studie, die van glas zijn gemaakt, zichzelf samen in simpele structuren zoals vervormde kubusvormige en zeshoekige roosters. Maar in plaats van meteen vanuit de bouwsteen naar de uiteindelijke constructie te gaan, voegden de onderzoekers eerst kleine groepjes van colloïden samen tot grotere bouwstenen. Wanneer ze deze clusters van colloïden in elkaar zetten, kwam daar een andere uiteindelijke constructie uit tevoorschijn met andere materiaaleigenschappen dan die van de zichzelf samenstellende constructie. “Vanuit een scheikundig perspectief focussen we ons altijd op hoe we een bepaald soort colloïde kunnen maken,” vertelt Rossi. “In dit onderzoek hebben we onze focus verlegd naar de vraag: hoe kunnen we de colloïden die al beschikbaar zijn gebruiken om interessante bouwstenen te maken?” Een stap vooruit Volgens Rossi en haar samenwerkingspartner Greg van Anders, is een van de ultieme doelen van hun onderzoeksgemeenschap om complexe colloïdale structuren on demand te ontwerpen. Rossi: “Wat we hier hebben gevonden is heel belangrijk, want voor mogelijke toepassingen hebben we werkwijzen nodig die op te schalen zijn, iets dat moeilijk te bereiken is met de meeste van de huidige beschikbare methodes.” “Het basisvermogen om identieke stukjes van verschillende bouwstenen van tevoren in elkaar te zetten, en daaruit dezelfde structuur te maken, of om van dezelfde bouwsteen verschillende stukjes voor te monteren en daar andere structuren van te maken, vormen echt de basis ‘schaakzetten’ van het ontwerpen van complexe structuren,” voegt Van Anders toe. Alhoewel Rossi de fundamentele aspecten van materiaalontwerp onderzoekt en niet de toepassingen ervan, kan ze zich uiteindelijke toepassingen van dit specifieke onderzoek wel voorstellen: “We vonden dat de dichtheid van de structuur die we gemaakt hadden veel lager was dan de dichtheid van de structuur die je zou krijgen vanuit de eerste bouwstenen. Dus je zou kunnen denken aan sterke maar lichtgewicht materialen voor transport.” Samenwerken Nadat Rossi’s team clusters van colloïden in het lab had gebouwd, rekenden ze op het team van Greg van Anders van Queen’s University om de uiteindelijk structuur van voorgemonteerde clusters met een computersimulatie te bouwen. “Bij dit soort projecten is het geweldig om samen te kunnen werken met anderen die simulaties uit kunnen voeren, niet alleen om volledig te begrijpen wat er gebeurt, maar ook om te testen hoe groot de kans is op een geslaagd lab experiment,” legt Rossi uit. “En in dit geval was het resultaat heel overtuigend dat we het ontwerpproces goed begrepen en dat het verkregen materiaal nuttig kan zijn.” De volgende stap zal zijn om de volledige structuur uit groepjes van colloïden daadwerklijk in het lab te bouwen. “Na deze resultaten te hebben gezien, ben ik ervan overtuigd dat het mogelijk is,” zegt Rossi. “Het zou geweldig zijn wanneer er een fysieke versie van dit materiaal bestaat en dat in mijn hand te houden.” Vier kubusvormige colloïden van glas Assistant Professor Laura Rossi L.Rossi@tudelft.nl Rossi group Assistant Professor Greg van Anders gva@queensu.ca Greg van Anders' Group

Sorin Bunea en Rose Sharifian ontvangen Faculty of Impact grant van NWO

De Faculty of Impact is opgericht zodat wetenschappers hun onderzoek ook gebruiken om maatschappelijke kwesties aan te pakken en economische groei te realiseren.

No constants for catalysis

We view chemical reactions through the lens of kinetic and thermodynamic descriptors. Whether it’s a simple equilibria or a complex catalytic reaction – a set of constants and a correct model is expected to describe the behavior of the chemical system. The work of PhD candidate Wenjun Yang (ChemE) working with professor Evgeny Pidko suggests that reality is more complex. In a recent issue of the Journal of the American Chemical Society they show that the state of the catalyst and even standard thermodynamic parameters, long thought to be ironclad constants, are a function of condition space – solvents, concentrations and reaction promoters. Read more about this work online. Wenjun Yang Read the article

e-Refinery en VoltaChem (TNO) in de Volkskrant: “Chemische industrie zonder olie, kan dat? In Delft wordt gewerkt aan de groene toekomst van Pernis”

De petrochemische industrie in Rotterdam is de kraamkamer van de Nederlandse en Duitse industrie. Maar ze is vervuilend en stoot veel CO2 uit. Elektrificatie is ook hier de sleutel tot schone en duurzame productie. Welke stappen zijn nodig? Van idee naar industrie.

Koninklijke onderscheiding voor Paulien Herder

Professor Paulien Herder, decaan van de faculteit Technische Natuurwetenschappen (TNW), heeft op 26 april 2022 in de gemeente Pijnacker-Nootdorp een Koninklijke onderscheiding ontvangen. Het zogenoemde lintje is een beloning voor iemand die iets bijzonders heeft gedaan voor de Nederlandse samenleving. Paulien Herder is benoemd tot Ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw.

TU Delft en TNO maken industrie klaar voor opschalingsfase schone fabriek

Tekorten aan olie en gas laten niet alleen de prijzen van gas en benzine maar ook van kunststof, medicijnen en cosmetica stijgen. Om onze maatschappij minder afhankelijk te maken van fossiele bronnen en klimaatverandering tegen te gaan, moet de chemische industrie radicaal veranderen. De afgelopen jaren hebben TU Delft en TNO het fundament gelegd voor schonere productieprocessen voor de chemische industrie. Binnen het nieuwe samenwerkingsverband e-Chem zetten ze de volgende stap: het daadwerkelijk bouwen van de schone fabriek van de toekomst.

Events

december

05

e-Refinery lunch lecture | Theoretical studies of the mechanism of C1 and C2 product formation in CO2 electrochemical reduction

     

Stay connected

Dit onderdeel wordt voor u geblokkeerd omdat het cookies bevat. Wilt u deze content (en anderen) alsnog bekijken? Door hier op te klikken geeft u alsnog toestemming voor het plaatsen van cookies.