Et naturvidenskabeligt virksomhedsprojekt hjerneblod 5

En lille smagsprøve på erhvervslivet: af Daniel Hansen

40

23 år Studerer kandidat i nanobioscience

Hjerneblod z 5/2016

Et naturvidenskabeligt virksomhedsprojekt

41

I foråret 2015 startede jeg på 2. semester på kandidatuddannelsen i nanobioscience. Jeg havde ingen obligatoriske fag, hvilket gav anledning til at lave et stort projekt. Til mit held havde virksomheden BAYER Material Science kontaktet SDU Erhverv, hvis rolle blandt andet er at binde universitetet og erhvervslivet sammen. SDU Erhverv satte virksomheden i kontakt med min tidligere bachelorvejleder og en af mine undervisere, som spurgte om jeg kunne være interesseret i projektet. Jeg fik en kort introduktion til mulige problemstillinger i projektet, fandt det meget tiltalende og svarede ja tak.

Jeg vil i denne artikel introducere mit projekt og fortælle om mine oplevelser med at skrive et virksomhedsprojekt.

Tilmelding af projekt Til at starte med var idéen at lave to separate ISA’er (individuelle studieaktiviteter). En teoretisk ISA på 5 ECTS point og en eksperimentel ISA på 10 ECTS point (et semesters fuldtidsstudie er 30 ECTS point). De to separate projekter skulle komplimentere hinanden, så baggrundsteorien for eksperimenterne skulle være en del af det teoretiske projekt. Når man laver aktiviteter, som ikke er en del af et fag, så skal man udfylde et ansøgningsskema, hvori man angiver en projektbeskrivelse, hvem ens vejleder(e) er og anden praktisk information. Da jeg skulle finde ansøgningsskemaerne til mine to projekter, faldt jeg over et skema der hed ”Godkendelse af virksomhedsprojekt”, som jeg aldrig havde hørt om før. Jeg klikkede ind og fandt, at dette format passede meget bedre til det projekt, jeg skulle lave.

Virksomhedsprojektet adskiller sig fra al42

Hjerneblod z 5/2016

mindelige ISA’er på den måde, at der er mulighed for at benytte et sted mellem 10 og 30 ECTS point. Desuden ligger eksamensformen fast. Der skal afleveres en skriftlig rapport, der dokumenterer ens arbejde, og rapporten skal derefter forsvares til en mundtlig eksamen med ekstern censor. Ved almindelige studieprojekter er der valgfri eksamensform. Der var desuden flere siders betingelser for projektet, som skal sikre, at man ikke offentliggøre forretningshemmeligheder. Med alt det på plads var det på tide at konkretisere problemstillingerne.

Det første virksomhedsbesøg Vi besøgte BAYER Material Science, som har en lille afdeling lidt udenfor Otterup (Fyn), for at se hvad de laver og nærmere bestemme indholdet af projektet. Vi fik en rundvisning, og der blev fremvist forskellige produkter bl.a. et tværsnit af spidsen af en vindmøllevinge. Det var meget spændende og helt nyt for mig. Det var ikke noget jeg havde set eller beskæftiget mig med før.

BAYER Material Science udvikler kompositmaterialer til blandt andet vindmøllevinger. Materialerne består hovedsagligt af glasfibervæv og flydende plastik/ polymer også kaldet resin. Glasfibrene giver materialerne en utrolig styrke, mens resin binder kompositten sammen. Under fremstillingen af materialet flyder resin over glasfibervævet. I den forbindelse kan der opstå nogle luftlommer mellem glasfibrene og resin. Dette ændrer materialets egenskaber og kan for eksempel svække dets styrke eller forværre dets holdbarhed.

Vi besluttede os for, at undersøge og kvanti-

ficere befugtningsegenskaberne mellem en glasfiber og resin, da dette ville give information om interaktionen mellem glasfiber og resin under støbningen af kompositten.

En mulig måde at gøre dette på var ved bestemmelse af kontaktvinklen mellem glasfiber og resin, se figur 1, samt bestemme overfladespændingen af resin.

Start!

Det lød i al sin enkelthed simpelt og ligetil.

MEN vi havde ikke noget apparatur, der kunne måle disse størrelser. Størstedelen af projektet lå derfor i at bygge en ny eksperimentel opstilling, der var i stand til det. Efter mange overvejelser blev der købt et kamera, objektiv, lyskilde og diverse platforme til opstillingen. Idéen var at tage billeder som på

Figur 1: Illustration af en enkelt glasfiber dyppet i resin (polymer) med kontaktvinkel, θ

figur 1 og detektere kontaktvinklen ved billedanalyse. Den endelige opstilling ses i figur 2.

Da den eksperimentelle opstilling stod klar, ¾

Figur 2: Eksperimentel opstilling til kontaktvinkelmåling.

43

var det tid til at lave nogle måleserier. Jeg hvor W er adhæsionsenergien (J*m-2). Denne havde fået glasfibre med ti forskellige typer procedure kunne altså kvantificere, hvor godt af overfladecoatings og to forskellige resiner, en glasfiber med en given overfladcoating der skulle testes. Glasfibrenes egenskaber kan hæfter til resin eller andre væsker for den sags variere meget alt efter overfladebelægning, skyld, hvilket var rigtig godt i sig selv. hvilket gjorde det interessant at kvantificere Problemerne, som opstår i kompositmateglasfibre med forskellige overfladebelægninger rialer under støbningsprocessen er meget i forhold til en bestemt resin. Dette kunne po- komplicerede og afhænger af rigtigt mange tentielt være et værktøj til bestemmelse af den parametre, og man ved sjældent, hvad man optimale glasfiber til en bestemt resin. konkret arbejder med. Jeg kunne kun få meget Det var en stor udfordring at arbejde med en begrænset, generel viden om kemien i resinenkelt glasfiber, da de kun er cirka 20 μm i erne og overfladebelægningen af glasfibrene, diameter, men det lykkedes efter lidt øvelse da dette er forretningshemmeligheder. Jeg med en pincet i hver hånd. Glasfiberen blev oplevede dette, som den største forskel melsat fast på en kran (se figur 2), der kunne lem projektarbejde på universitet og mit virkdyppe fiberen kontrolleret i resin. Målingerne somhedsprojekt. var meget tidskrævende i starten, men blev Forløbet har alt i alt været meget spændende, hurtigere efter noget øvelse. Nu håbede jeg lærerigt og der er stadig meget uudforsket bare på, at målingerne viste noget menings- land, så jeg fortsætter arbejdet i mit speciale i fuldt. Heldigvis fandt jeg, at jeg kunne se samarbejde med virksomheden, der i mellemen betydelig forskel mellem glasfibre med tiden har skiftet navn til Covestro A/S. forskellige overfladecoatings. Desuden fik jeg verificeret mine målinger ved at vise, at de var reproducérbare. Udover at måle kontaktvinkler gav den eksperimentelle opstilling også mulighed for at måle overfladespænding. Dette blev gjort ved at tage et billede af en hængende dråbe fra siden (se figur 3). Dråbens form er afhængig af blandt andet overfladespændingen, så ved at tilpasse en matematisk model for hængende dråber til eksperimentel data, kan man bestemme overfladespændingen af væsken (dråben).

Ud fra overfladespændingen og kontaktvinklen er det muligt ved hjælp af YoungDupré ligningen at beregne adhæsionsenergien, hvilket er et mål for, hvor godt to ting klæber til hinanden.

W=γ(1+cos θ ) 44

Hjerneblod z 5/2016

Figur 3: Illustration af en hængende dråbe med overfladespænding γ.