Nummer 4 2019
ECONCRETE. ‘BETON KOMT TOT LEVEN’ BIORIGAMI ZEEWIERPANELEN DUURZAME, FUNCTIONELE, ANORGANISCH GEBONDEN BIOVEZEL-COMPOSIETEN PROGRAMMEERBARE ZACHTE ACTUATOREN VOOR ZACHTE ROBOTICA
INHOUD Innovatieve Materialen is een vaktijdschrift over ontwikkelingen op het gebied schrift gericht op de civieltechnische sector en bouw. Het bericht over ontwikvan duurzame, innovatieve materialen kelingen op het gebied van duurzame, inen/of de toepassing daarvan in bijzondenovatieve materialen en/of de toepassing re constructies. daarvan in bijzondere constructies. Innovatieve Materialen werkt nauw samen met Stichting MaterialDesign Innovatieve Materialen is een uitgave van Civiele Techniek, onafhankelijk vaktijdUitgeverij schrift voor civieltechnisch SJP Uitgevers ingenieurs werkzaam in de grond-, weg- en waterbouw en verkeerstechniek. Postbus 861 4200 AWopen Gorinchem De redactie staat voor bijdragen tel. (0183) 66 daartoe 08 08 contact van vakgenoten. U kunt e-mail:opnemen info@innovatievematerialen.nl met de redactie. www.innovatievematerialen.nl
Hoofdredactie: Gerard van Nifterik
Uitgeverij
Advertenties
SJP Uitgevers Drs. Petra Schoonebeek e-mail: ps@innovatievematerialen.nl Postbus 861
4200 AW Gorinchem Een digitaal abonnement tel. (0183) 66 08 08in 2019 (6 uitgaven) kost € 39,50 (excl. BTW) e-mail: info@innovatievematerialen.nl www.innovatievematerialen.nl KIVI-leden en studenten: € 25,- (excl. BTW) Een papieren abonnement in 2019 kostRedactie: € 65,- (excl. BTW) Zie ook:Bureau www.innovatievematerialen.nl Schoonebeek vof Hoofdredactie: Niets uitGerard deze uitgave mag worden van Nifterik verveelvuldigd en of openbaar worden door middel van herdruk, fotokopie, microfilm of op welke wijze dan ook, zonderAdvertenties voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Drs. Petra Schoonebeek e-mail: ps@innovatievematerialen.nl
Innovatieve Materialen platform:
Een digitaal abonnement in 2016 ir. Fred Veer, Ir. Rob (6Dr.uitgaven) kost €prof. 25,00 (excl.Nijsse BTW) (Glass & Transparency Research Group, TU Delft), dr. Bert van Haastrecht prof. Wim Poelman, dr. Ton Zie(M2I), ook: www.innovatievematerialen.nl Hurkmans (MaterialDesign), prof.dr.ir. Jos Brouwers, (Faculteit Bouwkunde, Leerstoel Bouwmaterialen, TU Niets uit deze uitgave mag worden Eindhoven), prof.dr.ir. Jilt Sietsma, verveelvuldigd en of openbaar worden (4TU.HTM/ Werktuigbouwkunde, door middel van herdruk, fotokopie, miMaritieme Techniek Technische crofilm of op welke wijze&dan ook, zonder Materiaalwetenschappen, 3mE); prof.dr. voorafgaande schriftelijke toestemming Pim Groen, (SMART Materials Aerospace van de uitgever. Engineering (AE) TU Delft/Holst Centre, TNO), Kris Binon (Flam3D), Guido Verhoeven (Bond voor Materialenkennis/ SIM Flanders, Prof. Dr. ir. Christian Louter Institut für Baukonstruktion Technische Universität Dresden ).
1 Nieuws 8 ECOncrete: ‘beton komt tot leven’
Meer dan de helft van de wereldbevolking woont langs de kusten. Daarmee is versnelde kustontwikkeling en de daarmee gepaard gaande druk op de natuurlijke ecosystemen onvermijdelijk. Dat, in combinatie met toenemende bedreigingen door de zeespiegelstijging en verhoogde stormintensiteit, zorgt ervoor dat kusten over de hele wereld worden aangepast met nieuwe, beschermende betonnen constructies. Beton is wereldwijd het belangrijkste bouwmateriaal, dat meer dan 70 procent van de kust- en mariene infrastructuur uitmaakt. Niettemin is beton een slechte ondergrond voor biologische ontwikkeling en wordt beschouwd als schadelijk voor het leven in zee. ECOncrete biedt daarvoor een goed alternatief.
12 BiOrigami
In Nederland wordt er per jaar 210.000 ton textielafval geproduceerd, dat zijn 350.000.000 spijkerbroeken. Er liggen kansen deze afvalstroom in te zetten als grondstof voor nieuwe materialen in de circulaire economie. Een van deze nieuwe materialen is het biocomposiet RECURF. Dit materiaal is ontwikkeld binnen het onderzoeksprogramma van Urban Technology van de Hogeschool van Amsterdam, en bestaat uit een combinatie van niet herdraagbare textielvezel en een bio-based kunststof. Door Japanse origami en digitale productietechnieken te combineren, onderzoekt BiOrigami hoe het biocomposiet functioneel, flexibel en met een grote belevingswaarde kan worden toegepast in interieurproducten ten behoeve van de circulaire architectuur.
18 Zeewierpanelen
Deze zomer besteedde MaterialDistrict aandacht aan het werk van de Deense ontwerper Kathryn Larsen. Geïnspireerd door een lokale middeleeuwse techniek, ontwikkelde ze een duurzaam constructiemateriaal van geprefabriceerde zeewierpanelen voor daken en gevels.
22 Duurzame, functionele, anorganisch gebonden biovezel-composieten
Jaarlijks worden in Europa 16 miljoen m2 zogenaamde houtwolcomposietplaten (HWC-platen) geproduceerd. De HWC-platen worden gemaakt van houtwolvezels, water en cement. HWC-platen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals thermische isolatie, akoestische isolatie, binnenhuisinrichting, enzovoorts. Het materiaal heeft thermisch-isolerende en geluidsabsorberende eigenschappen, is brandwerend en goed bestand tegen biologische afbraak. Nadeel is gebruik van Portland Cement (PC). De productie van PC draagt aanzienlijk bij aan de uitstoot van broeikasgassen, wat een zoektocht op gang heeft gebracht naar nieuwe soorten bindmiddel. In 2012 startte Guillaume Doudart de la Grée (Technische Universiteit Eindhoven) een PhD-onderzoek naar de eigenschappen van lignocellulose-cementcomposietplaten. In 2018 verdedigde hij met succes zijn proefschrift ‘Development of sustainable and functionalized inorganic binder-biofiber composites’.
26 Programmeerbare zachte actuatoren voor zachte robotica
Onderzoekers van de TU Delft hebben goed programmeerbare actuatoren ontwikkeld die net als een mensenhand uit harde en zachte materialen bestaan om complexe bewegingen te kunnen maken. Deze materialen hebben groot potentieel voor zachte robots die veilig en efficiënt met mensen en tere voorwerpen kunnen omgaan.
28 Smart Materials, Part 4. Piezoelectrics: the working principle 32 Enterprise Europe Network (EEN) helpt bedrijven bij internationale ambities. Request for partnership september 2019.
Cover: BIOrigami: Vouwlijn gelamineerd van Floor Beckeringh, pag 12
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
NIEUWS
Aluminium oxynitride pantserglas Het Air Force Research Laboratory (AFRL), ontwikkelde in samenwerking met het Manufacturing Science and Technology programma van defensie, een op aluminium oxynitride gebaseerd, transparant pantsermateriaal ALON. Volgens AFRL geeft het transparante keramische materiaal uitstekende ballistische bescherming en dat met minder dan de helft van het gewicht en dikte in vergelijking met het traditionele glaslaminaat. ALON is een transparant keramisch materiaal dat bestaat uit aluminium, zuurstof en stikstof. Het wordt gemaakt uit een poeder dat wordt gevormd en transparant gemaakt onder invloed van hoge temperatuur en druk. Het Air Force Research Laboratory en het zogenaamde Defense Production Act titel III Program hebben sinds 2006 aan de ontwikkeling van dit materiaal gewerkt. Transparant pantsermateriaal wordt momenteel gebruikt in Blackhawk en Chinook helikopters van het Amerikaanse leger. De eigenschappen van ALON hebben inmiddels ook de interesse gewekt van NASA die het wellicht willen toepassen in het internationale ruimtestation. De volgende uitdaging is nu het maken van een gebogen venster. AFRL>
In het traditionele kogelvrije glas (links) is duidelijk het uittreedgat te zien. Bij het transparante aluminiumoxynitride keramische pansterglas (rechts) is alleen een bobbel te zien (foto: AFRL)
Wegen die de stad koelen Onderzoek onder leiding van de Rutgers State University of New Jersey zou aantonen dat poreuze betonnen wegen kunnen helpen om oververhitting van steden - het zogenaamde ‘Urban Heat Island effect’ - te verminderen. De bevindingen verschenen deze zomer in het Journal of Cleaner Production onder de titel ‘Alleviating urban heat island effect using high-conductivity permeable concrete pavement’. Volgens Rutgers is meer dan 30 procent van de meeste stedelijke gebieden bedekt met ondoorlaatbaar asfalt of beton waarvan de temperatuur ‘s zomers kan oplopen tot boven de 60 °C, met alle gevolgen van dien. Een team van Rutgers ontwikkelde ontwerpen voor doorlaatbaar beton, waarmee dat warmteprobleem kan worden bestreden. Dit permeabele bestratingsmateriaal heeft grote, aaneengesloten poriën, waardoor water kan worden afgevoerd en de temperatuur wordt verlaagd. Dat laatste komt doordat water in de poriën verdampt, waardoor de oppervlaktetemperatuur wordt ver-
minderd. Bovendien blijkt zo’n doorlatende betonnen bestrating warmte beter te weerkaatsen dan een asfalt bestrating. Uit de studie bleek dat doorlatende betonnen bestrating op zonnige dagen iets meer warmte afgeeft in vergelijking met conventionele betonnen stoep, maar wel 25 tot 30 procent minder op dagen na regenval. De onderzoekers wisten vervolgens de thermische geleidbaarheid van het permeabele beton te verhogen, waardoor het warmte sneller naar de bodem kan afgeven. Daarmee werd de warmteafgifte van het materiaal verder verlaagd met 2,5 procent tot 5,2 procent. Door industriële bijproducten en afval (zoals slakken en vliegas) in het permeabel beton te verwerken konden de onderzoekers de economische en ecologische voordelen van het materiaal verder verhogen. Meer bij Rutgers>
1 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
NIEUWS
3D-printer imiteert ultrastructuur van hout Onderzoekers van Chalmers University of Technology, Zweden, zijn erin geslaagd om met een 3D-printtechniek de typische ‘ultrastructuur’ van hout na te bootsen. Volgens Chalmers kan het
2 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
onderzoek de ontwikkeling van groene producten ingrijpend veranderen. De truc zit in het elimineren van de oorspronkelijke cellulaire ultrastructuur van houtcellen. Daardoor zou het mogelijk worden om totaal nieuwe producten
te maken; afgeleid van hout, maar met unieke eigenschappen. De manier waarop hout groeit wordt beheerst door een genetische code, die het specifieke eigenschappen geeft als porositeit, taaiheid en sterkte. Maar hout heeft beperkingen als het gaat om de verwerking. In tegenstelling tot metalen en kunststoffen, kan het niet gesmolten en gemakkelijk worden vervormd. In plaats daarvan moet het worden gezaagd, geschaaft of gebogen. Verwerkingsprocessen om producten zoals papier, karton en textiel te maken, maken daarentegen de onderliggende ultrastructuur van de houtcellen helemaal kapot. De nieuwe technologie die de Universiteit van Chalmers ontwikkelde, zou het nu mogelijk maken om exact het gewenste eindproduct te produceren met behulp van van een 3D-printer. Eerder al waren onderzoekers van Chal-
NIEUWS mers er in geslaagd om een soort inkt te maken die kon worden ge3D-print, en wel door eerst houtpulp om te zetten in een nanocellulose-gel. De volgende, volgen Chalmes nog grotere, stap is nu gezet met het interpreteren en digitaliseren van de genetische code van hout, waarmee vervolgens een 3D-printer kan worden geïnstrueerd. Daarmee worden de oriëntatie van de van de cellulose nanovezels nauwkeurig kan worden geregeld, waarmee de gewenste ultrastructuur van hout exact wordt nagebootst. Het kunnen sturen van oriëntatie en vorm maakt het mogelijk om het materiaal precies de gewenste eigenschappen van hout kan worden mee te geven. Volgens professor Paul Gatenholm van
het Chalmers University of Technology Wallenberg Wood Science Centre en leider van het onderzoek, stelt deze techniek wetenschappers in staat om totaal nieuwe duurzame, groene producten te ontwikkelen. De metalen en kunststoffen die momenteel in 3D-printen worden gebruikt, kunnen worden vervangen door een vernieuwbaar, duurzaam alternatief. Een verdere ontwikkeling is de toevoeging van hemicellulose, aan de nanocellulose gel. Hemicellulose is een natuurlijk bestanddeel van plantencellen en werkt als een lijm, waardoor de cellulosestructuur sterk wordt gemaakt. De groep van Paul Gatenholm heeft inmiddels een prototype ontwikkeld voor een innovatief verpakkingsconcept. Ze 3D-printten honingraatstructuren, met holtes tussen de geprinte wanden.
Cellulose heeft uitstekende zuurstofbarrière-eigenschappen, waardoor dit een veelbelovende methode kan zijn voor bijvoorbeeld luchtdichte verpakkingen voor levensmiddelen of farmaceutische producten. Eerder dit jaar werd het onderzoek gepubliceerd in Applied Materials Today onder de titel ‘Materials from trees assembled by 3D printing - Wood tissue beyond nature limits’ Meer op Chalmers University of Technology >
Hét expertisecentrum voor materiaalkarakterisering. Integer, onafhankelijk, objectief onderzoek en advies. ISO 17025 geaccrediteerd. Wij helpen u graag verder met onderzoek en analyse van uw innovatieve materialen. Bel ons op 026 3845600 of mail info@tcki.nl www.tcki.nl
TCKI adv A5 [ZS-185x124] Chemische analyse 14.indd 1
09-05-17 13:19
3 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
NIEUWS
GEM toren
Foto: Bart van Overbeeke
Bijna alle festivals in Europa gebruiken milieu-onvriendelijke dieselgeneratoren voor hun stroomvoorziening. Om het vervuilende karakter van festivals te verminderen, begon universitair hoofddocent van Innovative Structural Design Faas Moonen (TU Eindhoven) in 2017 met een postdoc en drie PDEng-onderzoekers, met de ontwikkeling van een duurzaam alternatief. De onderzoekers van de TU/e en negen bedrijven bedachten en bouwden een uitklapbare toren van 21 meter hoog met zonnecollectoren en een windturbine. Op 5 augustus werd de zogenaamde ‘GEM-toren’ voor het eerst volledig op de TU/e-campus opbouwd. (GEM staat voor Green Energy Mill.) De meeste energie wordt opgewekt door een verticale windturbine van 700 kilogram op een hoogte van 18 meter. Deze hoogte is gekozen omdat de wind het hardst waait boven de 18 meter. Als er geen wind is, zorgen zonnecellen voor een stabiele stroomopwekking. Om die reden beschikt de toren over maarliefst
4 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
144 kleine, flexibele dunne-folie zonnecellen. (Daarnaast levert het onderzoeksteam overigens nog 72 grote, flexibele zonnecellen die festivalorganisatoren op de daken van hun kraampjes, toiletunits of tenten kunnen plaatsen en kunnen aansluiten op het batterijpakket van de toren.)
Zonnecollectoren
Absolute blikvangers zijn de veertig gekleurde zonnecollectoren. Deze zogenaamde LSC (Luminescent Solar Concentrator)-panelen werden ontwikkeld aan de TU/e en wel door de onderzoeksgroep van prof. Michael Debije van de afdeling Chemische Technologie en Chemie. De panelen vangen inkomende lichtstralen op en sturen die naar de randen. In de frames van de panelen zitten de echte zonnecellen die deze geconcentreerde lichtstralen omzetten in elektriciteit. Omdat de LSC-panelen geen direct zonlicht nodig hebben, zijn ze breder toepasbaar dan zonnecellen. Zowel in de
schaduw als in de zon leveren ze energie en zelfs op een volledig bewolkte dag blijven ze elektriciteit produceren. De rest van het jaar wordt de toren verder getest en de bedoeling is dat de GEM-toren in 2020 volledig operationeel langs de festivals zal reizen. Het project, onder de naam GEM-toren is bekroond als een Interreg Europe-project met de Technische Universiteit Eindhoven als leidende partner. Faas Moonen is de projectleider van de TU/e en wordt ondersteund door PDEng-onderzoekers Floor van Schie, Patrick Lenaers en Marius Lazauskas en postdoc Ester Pujadas-Gispert. Naast de TU/e zijn er nog negen andere partners bij het project betrokken: IBIS-Power, Double2, Pukkelpop, Off Grid Energy Limited, Dour, RPS, Eurosonic Noorderslag, Flexotels en ZAP. http://www.gem-tower.com/
IngrediĂŤnten voor een betrouwbare en maakbare lijmverbinding
1 oktober 2019
Mikrocentrum, Veldhoven 6e editie van hĂŠt event rond lijmtechnologie
www.mikrocentrum.nl
De trends in lijmen komen aan bod in het lezingenprogramma en op de expo: - Glue 2.0 - Het belang van het gecontroleerd aanbrengen van lijm - Praktijkcases: Verlijming van inserts in high performance carbon parts - Primeur: Onderwaterlijm - Lijmacademie - Versneld laten verouderen van lijmverbindingen om duurzaamheid te beoordelen
MAKE IT MATTER
MAKE IT MATTER De rubriek MAKE IT MATTER wordt in samenwerking met MaterialDistrict (MaterialDistrict.com) samengesteld. In deze rubriek worden opvallende, en/of interessante ontwikkelingen en innovatieve materialen uitgelicht.
Experimenteel Terrazzo Experimenteel Terrazzo werd ontwikkeld door een samenwerkingsverband van het Spaanse tegelbedrijf Huguet en de in het Verenigd Koninkrijk gevestigde architectuurstudio Apt. Experimenteel terazzo wordt gemaakt van afvalmateriaal uit de bouw. Het materiaal is verkrijgbaar met zichtbare stukjes baksteen, hout of metaal.
Meer bij MaterialDistrict>
Tasman glas Tasman glas wordt gemaakt van gesmolten afvalglas en is geïnspireerd door het landschap waarin de betreffende ontwerper opgroeide: de Tasman gletsjer in Nieuw-Zeeland. Het materiaal imiteert de uitstraling van water en ijs. De eigenschappen van het materiaal, zoals de structuur en lichtdoorlatendheid, maken het geschikt voor uiteenlopende toepassingen.
Meer bij MaterialDistrict>
Sto-Glass Mozaïek is een van de oudste kunsttechnieken ter wereld. Al duizenden jaren geven de kleine tegels gevels, vloeren en andere oppervlakken een tijdloos uiterlijk. Sto-Glass mozaïek heeft een aantal voordelen die andere bekledingen niet hebben. De glasmozaïekmatten worden geleverd in een afmeting van 30 bij 30 cm. Het glasmozaïek is eenvoudig te reinigen, is vorstbestendig en heeft het een waterabsorptie van maximaal een half procent. Meer bij MaterialDistrict>
6 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
MAKE IT MATTER Mycelium design Mycelium is het netwerk van ‘wortels’ van paddenstoelen. Het fungeert als een natuurlijke lijm die een biomassa aan elkaar kan binden. Het bedrijf Krown maakt er producten van: verpakkings- en isolatiemateriaal, wandtegels en nog veel meer. Krown 3D-print herbruikbare mallen met een recyclebaar biopolymeer. Ze worden gevuld met lokaal landbouwafval, een beetje water en mycelium dat alles aan elkaar bindt. Na een week is de structuur volgroeid en sterk genoeg. Daarna wordt het gedroogd tot een stabiel en hernieuwbaar product. Meer bij MaterialDistrict>
Circular Concrete Cityscapes Circular Concrete Cityscapes van Studio Wae is een betontegel, geïnspireerd op het werk van M.C. Escher. De geometrische tegels worden geproduceerd van 75 procent gerecyclede materialen, afkomstig van Urban Mining. De tegels zijn 6 cm dik en daardoor relatief licht. De tegels hebben het duurzaamheidslabel A van NLGreenlabel. De waterafvoer is erg goed vanwege de enigszins conische vorm van de tegel. Het profiel op de tegels heeft een antislipfunctie. Meer bij MaterialDistrict>
Oud glas recyclen tot beter beton Onderzoekers van de School of Engineering van Deakin University in Australië ontdekten dat gemalen gerecycled afvalglas kan worden gebruikt in plaats van zand bij het maken van polymeerbeton, wat resulteert in een sterker, goedkoper product. Polymeerbeton is een soort beton dat harsen gebruikt om kalkcement als bindmiddel te vervangen. Dit levert een zeer sterk, waterbestendig materiaal op dat geschikt is voor industriële vloeren en infrastructuurdrainage. Met gerecycled glas wordt het polymeerbeton sterker, zo bleek uit het onderzoek. Meer bij MaterialDistrict>
Rustiles Zogenaamde Rustiles van industrieel ontwerpster Ariane Prin uit Groot-Brittannië, zijn handgemaakte tegels van metaaldeeltjes en Jesmoniet, een composiet van een acryl op waterbasis en gips. De tegels zijn verkrijgbaar in negen verschillende tinten en in twee verschillende tegelgroottes. Alle kleuren zijn uitsluitend afkomstig van verschillende metaaldeeltjesmixen en verschillende oxidatietechnieken die Prin in de loop der jaren heeft ontwikkeld. Meer bij MaterialDistrict>
7 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ECOncrete:
‘Beton komt tot leven’ Meer dan de helft van de wereldbevolking woont langs de kusten. Daarmee is versnelde kustontwikkeling en de daarmee gepaard gaande druk op de natuurlijke ecosystemen onvermijdelijk. Dat, in combinatie met toenemende bedreigingen door de zeespiegelstijging en verhoogde stormintensiteit, zorgt ervoor dat kusten over de hele wereld worden aangepast met nieuwe, beschermende betonnen constructies. Beton of ‘ grijze infrastructuur’ is wereldwijd het belangrijkste bouwmateriaal, dat meer dan 70 procent van de kust- en mariene infrastructuur uitmaakt. Niettemin is beton een slechte ondergrond voor biologische ontwikkeling en wordt beschouwd als schadelijk voor het leven in zee. Dat laatste is voornamelijk te wijten aan een combinatie van de samenstelling van het materiaal en het algehele ontwerp. Op beton gebaseerde mariene infrastructuur zorgt doorgaans voor lage biodiversiteit en trekt invasieve soorten aan die sterk verschillen van die soorten die in de oorspronkelijke, natuurlijke habitats thuishoren. Aangezien de mariene infrastructuur blijft uitbreiden, waardoor natuurlijke habitats worden vervangen, is het belangrijk ervoor te zorgen dat nieuw gebouwde en gerenoveerde structuren
8 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
zodanig ecologisch zijn ontworpen dat ze passen bij de oorspronkelijke soorten en het lokale ecosysteem. De Europese kusten worden steeds meer verhard, vooral in reactie op de groeiende bewustwor-
ding dat de zeespiegel stijgt en stormen op zee zullen toenemen. Daardoor ontstaat er grotere druk op de kustverdediging, vooral op plaatsen waar het belang van vastgoed en/of industriële infrastuc-
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 tuur zo groot is, dat ze verplaatsen geen optie is. Om die reden is de belangstelling voor milieugevoelige technologieën in opkomst en ontstaat er een nieuwe markt voor oplossingen zoals ontwikkeld door ECOncrete tech LTD. ECOncrete tech LTD ontwikkelt innovaties op het gebied van traditionele beton-kustbouw. Het bedrijf doet dat door middel van een reeks bio-verbeterende betonmengsels en met op wetenschappelijk onderzoek gebaseerde ontwerpen. Doel is om de groei van een rijk gevarieerde mariene planten- en dierenpopulatie op betonnen constructies te stimuleren. Het gaat daarbij om onder meer waterkeringen, golfbrekers, pieren en verankeringssystemen. En dat met betere structurele prestaties en in overeenstemming met alle bestaande normen voor mariene bouw.
beton voor de indringing van chloride. Ook is het beter bestand tegen de krachten van golven, boeggolven van boten en de inslag van drijvend afval; waardoor het materiaal beter geschikt is voor het ruwe mariene milieu.
Nature based design
De betonsamenstelling is slechts een onderdeel van het totale concept voor
ecologisch-gevoelige betontechnologie. Natuurgebaseerde ontwerpen zijn een ander belangrijk ingrediënt voor een holistische, wetenschappelijk onderbouwde oplossing. ECOncrete ontwikkelt in dat verband unieke oppervlaktetexturen en 3D-ontwerpen die het uiterlijk en ribbelpatroon nabootsen die typisch zijn voor natuurlijke marienesubstraten: oesterschelpen, koraalpoliepen, groeven
Milieuvriendelijk beton
Milieuvriendelijk beton is een mogelijke oplossing voor gezondere, door de mens in het mariene milieu gebouwde constructies. Tot dusver is dit concept alleen toegepast op de aanleg van kunstmatige riffen voor recreatieve en conservatieve doeleinden. Het zijn vaak betonnen elementen in de vormen van koepels of piramides die worden gegoten uit ‘minder agressieve’ betonmengsels en die zorgen voor een betere mariene groei op het oppervlak. Echter, deze milieuvriendelijke betonsoorten voldoen niet aan de strenge eisen voor mariene en kustbouw die nodig zijn voor het bouwen van zeekeringen, pierpalen, brugfundaties, enzovoorts. ECOncrete overbrugt die technologie kloof met de ontwikkeling van bioverbeterende betonelementen die een aanzienlijke ecologische verbetering opleveren voor in stedelijke waterkeringen, havens, jachthavens en dergelijke. Het bio-verbeterende betonmengsel vervangt ongeveer tien procent van het Portland cement, met een mix van toeslagmaterialen, waarvan de meeste bijproducten van de industrie zijn. Deze receptuur volstaat om de biodiversiteit, de soortenrijkdom en het leven van zeeplanten en -dieren aanzienlijk te verbeteren in vergelijking met conventionele, ‘grijze’ betonnen constructie-elementen. Daarnaast verhoogt het bio-verbeterende beton de sterkte van het materiaal en vermindert het de gevoeligheid van het
9 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
en uitsparingen die onderdak kunnen bieden aan allerlei vormen van zeeleven. Bovendien worden in de ontwerpen zogenaamde sleutelhabitats en biologische niches geĂŻntegreerd, waaronder water vasthoudende functies die grotendeels ontbreken bij standaard ontwikkelde oplossingen. Eenmaal geplaatst in het mariene milieu blijven de substraten zich evolueren door de groei van habitatvormende organismen te verbeteren, zoals kelpwieren, oesters en koralen. Deze soorten voegen complexe lagen toe aan het substraat, net als bij de ontwikkeling van een levend rif gebeurt. Dat zorgt voor allerlei schuilplaatsen en vergroot de aantrekkelijkheid van het oppervlak voor nieuwe planten en dieren. Door onderzoek te doen naar de huidige behoeften en de historische kenmerken van de lokale ecosystemen, kunnen kust- en mariene infrastructuur worden ontworpen, zoals levende waterkeringen en golfbrekers, met een grotere biologische productiviteit en ecologische waarde.
10 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Een holistische oplossing
De combinatie van wetenschappelijk gefundeerde, bio-verbeterende betonmengsels, complexe oppervlaktetexturen en 3D-ontwerpen zorgen voor synergie waarmee de kenmerken van natuurlijke substraten worden nagebootst. Het resultaat: de groei van rijke en gevarieerde groei van planten en dieren, direct op de betonnen constructie. De belangrijkste betekenis zit er in dat het leven dat zich ontwikkelt op ECOncrete, niet alleen de ecologische waarde van de infrastructuur verhoogt, maar ook de structurele eigenschappen van het beton verbetert. De kalkskeletten van organismen zoals oesters, koralen, buiswormen en koraalalgen werken als een glazuur op de taart, waarbij het beton aankoekt met een laag CaCO3 met (onder gematigde omstandigheden) een gemiddelde kalkaanwas van 2-3 kg per vierkante meter. Zoals eerder opgemerkt, beschermt deze laag tegen chloride-indringing, wat vaak de belangrijkste reden is dat beton in het mariene milieu degradeert.
Bovendien fungeert het systeem als een levend schild tegen de schurende werking van erosie door zand en water over het oppervlak. Dit alles draagt bij aan de levensduur van de structuren, vermindering van het onderhoud en aan het aanpassen aan de effecten van de klimaatverandering, zoals verhoogde stormintensiteit en zeespiegelstijging. Ten slotte zorgt de kalklaag ook voor een forse koolstofcompensatie. Elke kilo kalkaanwas zorgt voor een compensatie van 0,12 kg CO2. Een kade of haven kan zo een CO2-compensatie bijdrage leveren doordat actief koolstof wordt gebonden, waarbij niet alleen kalk als bio-versterking wordt afgezet, maar de groei van algen via hun fotosynthese ook CO2 vastleggen.
Oplossing voor de industrie
Na verdere validatie en demonstratie van de technologie, heeft ECOncrete nu een reeks aan industrieklare high-performance producten beschikbaar, die kunnen worden geĂŻntegreerd in de meeste
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 kust- en mariene projecten. De technologie is zowel geschikt voor prefab als voor het op locatie onder en onder water gieten. Om massaproductie-capaciteit te vergemakkelijken, kunnen bepaalde producten worden gegoten met behulp van zogenaamde dry-cast machines. (Dry casting is een technologie waarbij met een andere water-cement-ratio wordt gewerkt waardoor met een mal in dezelfde tijd meer eenheden geproduceerd kunnen worden.) De huidige productlijn van het bedrijf omvat bio-verbeterende golfbreker elementen; zeeweringen en kademuren, ankersystemen, getijdenpoelen (dijk- en strandversterking), omkapselen van pierpalen (versterking/reparatie), matrassen tegen bodemerosie en bescherming van onderwaterleidingen. Daarnaast levert men een bio-actieve muurelementen voor in de gebouwde omgeving. Daarnaast ontwikkelt
ECOncrete nieuwe producten, zoals ‘interlocking’ getijdenpoelen, en ecologische oplossingen voor brugfunderingen en offshore energiefaciliteiten.
Blauw is de nieuwe groen
Milieu-betontechnologie biedt een levensvatbare, schaalbare en duurzame oplossing voor de steeds groter wordende kloof tussen enerzijds de behoefte aan ontwikkeling en versterking van de kusten en anderzijds de noodzaak om mariene hulpbronnen en kustecosystemen in stand te houden. Om echt een verandering op wereldschaal te bereiken, moeten bij de ontwikkeling van een kustverdediging de negatieve gevolgen voor het zeeleven door kustbeheerders en beleidsmakers zorgvuldig worden afgewogen. In plaats van slechts van ontwikkelaars te vragen de negatieve effecten te benoemen (meestal aangeduid als EIS - Milieueffectverklaringen),
zou regelgeving moeten aanzetten tot het minimaliseren en tegengaan van negatieve effecten en wel door de inzet van innovatieve, milieutechnologieĂŤn. Bio-verbeterende betonnen elementen die kuststeden en kunstwerken beschermen, daarnaast erosie van de kustlijn tegengaan, het ecosysteem versterken en ook nog eens de lokale biodiversiteit vergroten, zouden moeten profiteren van versnelde vergunningverlening, onderhevig zijn aan minder milieurestricties en zo moeten leiden tot algemene win-win oplossingen. Shimrit Perkol-Finkel PhD, mede-oprichter en CEO ECOncrete
11 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
BiOrigami In Nederland wordt er per jaar 210.000 ton textielafval geproduceerd, dat zijn 350.000.000 spijkerbroeken. Er liggen kansen deze afvalstroom in te zetten als grondstof voor nieuwe materialen in de circulaire economie. Een van deze nieuwe materialen is het biocomposiet RECURF. Dit materiaal is ontwikkeld binnen het onderzoeksprogramma van Urban Technology van de Hogeschool van Amsterdam, en bestaat uit een combinatie van niet herdraagbare textielvezel en een bio-based kunststof. In het project BiOrigami is gezocht naar toepassingsmogelijkheden in de architectuur met dit nieuwe circulaire biocomposiet. Door Japanse origami en digitale productietechnieken te combineren, onderzoekt BiOrigami hoe het biocomposiet functioneel, flexibel en met een grote belevingswaarde kan worden toegepast in interieurproducten ten behoeve van de circulaire architectuur. Origamitechnieken voegen belangrijke eigenschappen toe aan het materiaal, waardoor het aanvullende constructieve, flexibele en akoestische kwaliteiten krijgt. De inzet van digitale productietechnieken maakt het mogelijk in serie te produceren en deze later op te schalen. 12 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Diverse samples
Een van grootste afvalstromen in Amsterdam is textiel, iedere inwoner produceert gemiddeld 17 kg textielafval per jaar. Het grootste deel hiervan eindigt bij het restafval en wordt verbrand. De hoeveelheid ingezamelde textielstromen groeit, echter meer dan 35 procent is niet geschikt voor hergebruik of recycling. Deze zogenoemde onderstroom wordt wel hergebruikt in laagwaardige toepassingen zoals isolatie, maar desondanks blijft een groot deel van deze onderstroom onbenut. Uit oogpunt van waarde-creatie is er binnen het lectoraat Urban Technology van de Hogeschool van Amsterdam gezocht naar een hoogwaardiger toepassing van deze vezels. Door deze vezels te mengen met bio-based kunststof (PLA) is het biocomposiet RECURF ontwikkeld. De afgelopen jaren zijn diverse textiele restvezels (denim, jute en wol) op hun onderscheidende uiterlijke kenmerken en mechanische eigenschappen onderzocht. Het resultaat is onder andere een plaatmateriaal met unieke eigenschappen dat zowel zacht als hard kan zijn. Om een hoogwaardige en reproduceerbare toepassingen te vinden voor het biocomposiet is het project BiOrigami geĂŻnitieerd.
Circulaire bouw
Binnen het project BiOrigami is onderzocht of het biocomposiet RECURF met behulp van origamitechnieken en digitale productietechnieken, zowel functioneel als esthetisch, hoogwaardig kan worden toegepast in de circulaire bouw. In het project is samengewerkt
met Studio Samira Boon en NEXT Architects. Studio Samira Boon is een architectuurstudio met een specialisatie in het creĂŤren van flexibele en dynamische interieurs middels textiele (origami-) structuren. De focus ligt op het verbeteren van de belevingswaarde van ruimte met betrekking tot akoestiek, klimaatre-
Verschillende platen RECURF
13 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Diverse samples: Floor Beckeringh en Dennis van Rijsbergen
gulatie en energie-efficiĂŤntie. NEXT Architects werkt internationaal aan projecten in stedenbouw, architectuur, infrastructuur en interieur. Het bureau heeft van de ontwikkelcombinatie Amvest/Hurks de opdracht gekregen een circulair paviljoen te bouwen in Amstedam-Noord. In Amsterdam wordt de Buiksloterham als proeftuin van de circulaire stad ontwikkeld: experiment, onderzoek en innovatie worden actief aangemoedigd. De gemeente sluit hierbij aan bij de doelstelling van de Rijksoverheid dat de bouw vanaf 2050 circulair moet zijn. Omdat Next voornamelijk lokaal gerecyclede materialen gebruikt voor de bouw, sluit BiOrigami met het ontwikkelen van interieurtoepassingen vervaardigd uit het biocomposiet RECURF, naadloos aan op deze circulaire doelstelling.
Bico-vezel. De Bico-vezelmat bestaat uit PLA-vezels met een verschillend smeltpunt, waardoor het geperste materiaal zachter en flexibeler blijft. De gebruikte textiele restvezels zijn of jute van oude zakken waarin koffiebonen zijn vervoerd, of denim van oude spijkerbroeken. Na het persen is de zachte vezelmat veranderd in een plaatmateriaal dat verschillende diktes, ruwheden, texturen en kleuren kan hebben. Dit komt door de verschillende variabelen waarmee de eigenschappen van het plaatmateriaal beĂŻnvloed kunnen worden: het soort vezelmat, de smelttemperatuur en de perskracht. Na het persen is het plaatmateriaal klaar om verder verwerkt te worden. De meest gebruikte techniek tot nu toe is lasersnijden. Tevens kan het materiaal gesneden worden met een plotter of kan het geponst of gestanst worden.
Bico-vezel
Material Driven Design
Voor het project BiOrigami is er uitsluitend gewerkt met RECURF als plaatmateriaal. Dit plaatmateriaal ontstaat door een zachte, non-woven vezelmat, bestaande uit 50 procent textielvezel en 50 procent bio-based kunststof (PLA), te persen in een warmtepers of door het te walsen. Er kan gekozen worden tussen vezelmatten gemaakt met PLA of met PLA
14 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Origamistructuren zijn bekend om hun flexibiliteit; opgevouwen kunnen ze heel compact zijn, terwijl ze uitgevouwen grote vormen kunnen aannemen. Door middel van patronen van flexibele vouwlijnen en harde vlakken kunnen origamistructuren belangrijke eigenschappen zoals draagkracht, flexibiliteit en akoestiek toevoegen aan een vlak materiaal. Het gebruik
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 van digitale productietechnieken maakt het mogelijk complexe vormen te realiseren, wat nieuwe toepassingsmogelijkheden biedt. Door de specifieke uitstraling en de unieke eigenschappen lag het in de lijn der verwachtingen dat het biocomposiet zich goed zou lenen voor origamitechnieken. Maar daarvoor was eerst een uitgebreid materiaalonderzoek nodig om de mogelijkheden te onderzoeken. Op basis van de ontwerpmethodologie Material Driven Design (E. Karana, 2015) is er in de eerste fase van het project een uitgebreid materiaalonderzoek verricht. Vanuit verschillende origamistructuren is onderzoek gedaan naar de eigenschappen van het materiaal RECURF dat zowel hard als zacht kan zijn, maar ook door diverse nabehandelingstechnieken een combinatie van stijf en flexibel kan hebben. Er zijn met de variabelen vele materiaalmogelijkheden onderzocht. Zo bepaalt de gekozen textiele restvezel het uiterlijk van de plaat, de dikte van de plaat is te variëren door de hoeveelheid gestapelde vezelmatten. Daarnaast is de temperatuur van invloed, maar ook de keuze van het PLA in de vezelmatten: standaard of bicomponent (Bico). PLA smelt vanaf 180 C°, de PLA-vezels in de Bicomatten hebben een kern van normaal PLA en een buitenlaag PLA die smelt bij 130 C°. Hierdoor wordt het uiteindelijke plaatmateriaal stijf, maar toch zachter en buigbaarder dan de standaard PLA-vezelmat. Ook de druk van de warmtepers is van invloed, hoe hoger de druk hoe dichter het plaatmateriaal wordt. Tot slot kan er worden gekozen voor een glad of mat oppervlak en kunnen er texturen in het materiaal worden aangebracht. Met al deze variabelen is veel geëxperimenteerd, al dan niet in combinatie met de lasersnijder. Tijdens de verkenning van het materiaal en de verschillende vouwtechnieken zijn er al in een vroeg stadium diverse samples gemaakt om te onderzoeken welke vouwpatronen zich lenen voor het materiaal. Omdat het vouwen cruciaal is, is er ook uitgebreid gekeken naar verschillende manieren waarop vouwlijnen konden worden aangebracht. Dit resulteerde in vier kansrijke opties:
2. Om dikker materiaal te kunnen vouwen wordt er een lasergesneden patroon uit RECURF plaatmateriaal op (gerecycled) textiel gelamineerd.
1. Door middel van een (onderbroken) lasergesneden streep lijn wordt er een vouwlijn gecreëerd. Na het lasersnijden wordt de vouwrichting aangebracht. Deze techniek kan alleen toegepast worden in een- of tweelaags materiaal (zie foto).
4. Een 3D-geprint tussenstuk van flexibel PLA wordt geperst tussen twee lasergesneden platen RECURF, het flexibele PLA vormt de vouwlijn.
3. Door de vernaalde vezelmat plaatselijk niet te verhitten ontstaat er een zachte vouwlijn. Er hoeft dan geen extra nabewerking te worden verricht.
15 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Detail roomdivider Floor Beckeringh
Met telkens één van de bovengenoemde vouwwijzen als uitgangspunt zijn er uiteenlopende experimenten gedaan met verschillende origamistructuren en productietechnieken. Vervolgens is er gezocht naar een passende toepassing waarbij de oplossingsrichtingen voortko-
men uit het onderzoek naar flexibiliteit, akoestiek, lichtdoorlaatbaarheid en belevingswaarde. Op basis van deze resultaten zijn er verschillende concepten voor interieurtoepassingen voor het circulaire paviljoen ontwikkeld. Hierbij is er bij elk concept gezocht naar een optimale com-
binatie van een origamistructuur, het materiaal RECURF, de toegepaste digitale productietechniek en de functie van het product. Uitgangspunt was telkens te zoeken naar een product met een hoogwaardige uitstraling, dat maximale waarde creëert voor het materiaal RECURF en dat in serie te produceren is.
Twee concepten
Denim sample Floor Beckeringh
16 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Er zijn twee concepten gekozen die verder uitgewerkt zijn. De een is een visueel aantrekkelijke wandbekleding waarbij door de flexibele buiglijnen een repeterend reliëf ontstaat. Door het onregelmatige oppervlak levert dit product een positieve bijdrage aan de akoestiek van de ruimte. Het andere product is een flexibele roomdivider die in verschillende richtingen kan worden aangepast waardoor de lichtdoorlaatbaarheid en de mate van privacy gereguleerd kunnen worden. Beide producten bevinden zich momenteel in een prototype-fase, maar hebben de potentie verder uitgewerkt te worden
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Vouwlijn gelamineerd op textiel van Floor Beckeringh
tot een in de markt kansrijk product, zo bleek uit de reacties tijdens de eerste publieke presentatie op MaterialDistrict in maart 2019. Naast het feit dat de toepassing van het materiaal RECURF al in algemene zin een
deelantwoord biedt op de enorme textiel-afvalstromen in de stad Amsterdam, laat dit project ook zien dat er met het materiaal hoogwaardige interieurtoepassingen ten behoeve van de circulaire bouw te realiseren zijn. Zo worden
kringlopen gesloten en materialen hergebruikt in kansrijke en reproduceerbare producten. Annelies de Leede Met dank aan Floor Beckeringh en Dennis van Rijsbergen. BiOrigami is een samenwerkingsproject tussen de Hogeschool van Amsterdam, Studio Samira Boon en NEXT Architects Bronnen Karana E.; Brati B.; Rognoli V.; Zeeuw van der Laan A. (2015) Material Driven Design A method to Design for Material Experiences. https://re.public.polimi.it/retrieve/ handle/11311/979536/98287/MDD%20 article.pdf Meer info: a.l.m.de.leede@hva.nl
Detail wandpaneel van Dennis van Rijsbergen
17 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
‘Zeewierpaneel’ Deze zomer besteedde MaterialDistrict aandacht aan het werk van de Deense ontwerper Kathryn Larsen. Geïnspireerd door een lokale middeleeuwse techniek, ontwikkelde ze een duurzaam constructiemateriaal van geprefabriceerde zeewierpanelen voor daken en gevels.
In de middeleeuwen was het eiland Læsø, in het noordoosten van Denemarken, beroemd om zijn zoutindustrie en werden honderden zoutovens gebouwd. Vanwege de beperkte natuurlijke rijkdommen van het eiland, werd het al snel volledig ontbost, waardoor de inwoners geen bouwmateriaal voor hun huizen hadden. Daarom begonnen ze hun huizen te bouwen van drijfhout en bekleedden de daken met een soort zeewier: zeegras. Zeegras is eigenlijk geen gras of zeewier, maar behoort tot de Zostera-familie, die meestal zeegras of gewoon zeegras worden genoemd. Het aanbrengen van zeegras op een dak gebeurt op Læsø al sinds de Middeleeuwen was een hele onderneming waar
18 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 veel mensen bij betrokken waren. Aan het begin van de twintigste eeuw waren de meeste daken op Læsø bedekt met zeewier. Dit is tegenwoordig echter niet meer het geval. Er zijn nog maar negentien van deze zogenaamde ‘tanghusene’ over, waarvan elf monumentale gebouwen. Rond 1930 viel het zeegras ten prooi aan een ziekte en daarom werd het moeilijk om de daken te onderhouden. Het maken van nieuwe zeewierdaken was uitgesloten, omdat er enorm veel zeegras (soms enkele honderden ladingen) nodig waren het bouwen van slechts één dak. Zeegras als bouwmateriaal heeft veel ‘moderne’ voordelen. Het is koolstofneutraal, van nature brandwerend, rotbestendig, koolstofnegatief en wordt na ongeveer een jaar volledig waterdicht. De isolatie-eigenschappen zijn vergelijkbaar met minerale wol. Bovendien nodigt het materiaal uit tot plantengroei, wat het effect van een groen dak of een gevel geeft. Om die reden koos Larsen niet alleen voor de historische context van het zeegras, maar ook voor de huidige en toekomstige, bouwkundige toepassingsmogelijkheden ervan. Omdat het zeewier en het hout met zeewater zijn geïmpregneerd, zijn de materialen
De bouw van een traditioneel zeegrasdak op het eiland Læsø. Eerst werden dennenhouten balken op de spanten geplaatst, waarna er zeegras bovenop werd opgestapeld. Een meisje danste op het dak om de natuurlijke bindmiddelen vrij te maken die uiteindelijk zouden helpen het dak waterdicht te maken. De uiteindelijke constructie zou een meter dik zijn en na een jaar volledig compact zijn geworden
19 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
veel minder gevoelig voor degeneratie. In vergelijking met een normaal rieten dak, dat een levensduur heeft van ongeveer dertig tot veertig jaar, kan een zeegrasdak rustig 200 tot 400 jaar meegaan. De Læsø-huizen dienden als inspiratie voor het Seaweed architecture project van Larsen. Omdat zeegras in de bouw blijkbaar zoveel milieuvoordelen heeft, wilde ze het materiaal toepasbaar maken voor moderne architectuur en wel door geprefabriceerde panelen te ontwerpen. Larsen baseerde zich daarbij op bestaand onderzoek van Studio Seagrass en Tobias Gumstrup Lund Øhrstrøms,
waarin zeewier werd gemengd met (natuurlijke) bindmiddelen om er panelen van te maken. Larsen wilde de oorspronkelijke kwaliteiten van zeegras behouden, dus gebruikte ze minimale hoeveelheden bindmiddelen. Met behulp van acht natuurlijke niet-giftige additieven op plantaardige of dierlijke basis, maakte ze verschillende testpanelen. De natuurlijke bindmiddelen hielpen de waterdichtheid van het zeewier te verbeteren, maar maakten het materiaal ook stijver en soms broos. Momenteel test Larsen grote panelen met met nat zeewier op het dak van
Met nog maar negentien zeewierhuizen over, probeert Læsø uit alle macht haar tanghusene voor het nageslacht te behouden. Maar dat is nog niet eenvoudig. In 2007 werden de zeewierdaken op Læsø uitgeroepen tot een van de zeven wonderen van Noord-Jutland. Niettemin schatte het Deense Centre for Building Preservation in Raadvad, dat het meer dan € 12 miljoen zal kosten om alle huizen van een nieuw zeegrasdak te voorzien. Die kosten zijn zo hoog door de arbeidsintensiviteit, maar ook omdat het project waarschijnlijk ook een uitgebreide restauratie van veel van de huisjes zal betekenen. Maar dankzij initiatieven, geldschieters, het plaatselijke museum en de gemeente en de Deense staat, weet de gemeenschap van Læsø de zeewierwoningen te behouden. Sinds 2016 worden de daken van drie huizen door de lokale rietdekker Henning Johansen van een nieuw zeegrasdak voorzien.
Copenhagen School of Business (KEA). Na ongeveer acht maanden buiten zijn de panelen bijna volledig waterdicht en begint er mos op het zeegras te groeien. Het project werd gesponsord door KEA Campus Service en alle materiaaltests werden uitgevoerd onder begeleiding van KEA’s Material Design Lab. In 2019 ontving Larsen financiering van Boligfondens Spirekasse om nieuwe prototypes te bouwen en haar onderzoek voort te zetten. Ze hoopt de isolatiewaarden van de panelen te testen, om te zien welke isolatie-eigenschappen ze kunnen gebruiken in een constructie. Foto’s: Kathryn Larsen/Anders Lorentzen /www.visitlaesoe.dk katrynlarsen.com>
Video
20 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ONDERZOEK
Hiërarchisch gedrag en faalmechanismen in staalsoorten voor de auto-industrie
Voorbeeld van schademechanismen op verschillende lengteschalen die tot algehele breuk leiden: (a) trekvervorming aan een hoge vervormingssnelheid (687s-1) van een bainitisch staal belast langs de walsrichting (RD), (b) aaneengesloten verzameling van ~1000 SEM-microfoto’s van het breukmonster getoond in (a), (c) de overeenkomstige verwerkte versie van (b) met duidelijke verdeling van de micro-porositeiten en (d) de geëtste microstructuur van het gebroken bainitisch meerfasig staal
Sheet Metal Forming (SMF) is een belangrijke vereiste voor materiaalproducten die gebruikt worden in automobieltoepassingen. Veel experimenten en simulaties worden uitgevoerd om de omvormingsgrenzen van staalplaten te voorspellen, die kunnen worden vastgesteld door breuk of zichtbare vervormingslocalisatie tijdens plastische vervorming van de plaat. Het verbeteren van de vervormbaarheid op macroscopisch niveau vereist een diepgaand begrip van de micro-mechanismen die de oorzaak zijn van materiaal-falen en meer in het bijzonder van de hiërarchische verbinding door verschillende lengteschalen heen. In het huidige onderzoek verkent dr.ir. Behnam Shakerifard, onder leiding van de promotoren dr.ir. Jesus Galan Lopez en prof.dr. Leo Kestens, de micro-mechanismen die schade initiëren onder statische en dynamische belasting, waarbij gebruik wordt gemaakt van
geavanceerde experimentele observatietechnieken en van kristalplastische materiaalmodellen. Dit onderzoek wordt uitgevoerd op zogenaamde derde-generatie geavanceerde hoogsterktestalen, die een veelbelovend potentieel hebben voor de productie van diverse onderdelen van het Body-in-White casco. De topologie van tweede-fase-componenten op micro- en mesoschaal hebben een verschillende lokale en globale impact in bainitisch meerfasig staal. Er werd aangetoond dat eerdere schade-initiaties en hogere volumefracties van porositeiten niet wezenlijk leiden tot eerder macroscopisch falen. Bovendien werden kristallografische oriëntatiecomponenten, die vatbaar zijn voor schade-initiatie, geïdentificeerd aan de hand van kristalplastische modellen en naderhand gevalideerd door elektronenmiscroscopische waarnemingen. Bainitisch meerfasig staal vertoont een
positieve reksnelheidsgevoeligheid wat wenselijk is voor crashgedrag en ook voor sommige vormgevingsprocessen. Het is aangetoond dat microstructurele verstevigingsmechanismen in staal de gevoeligheid van de reksnelheid kunnen verminderen. Het promotie-onderzoek van Behnam Shakerifard werd uitgevoerd aan de TU Delft in samenwerking met Universiteit Gent. Behnam Shakerifard heeft zijn proefschrift succesvol verdedigd op 24 juni 2019. Het proefschrift ‘From Micro-mechanisms of Damage Initiation to Constitutive Mechanical Behaviour of Bainitic Multiphase steels’ is online te vinden op: https://repository.tudelft.nl/ islandora/object/uuid%3A230fffcb-b313-4f9f-bec0-e619bc62b0d4
21 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ONDERZOEK
Duurzame, functionele, anorganisch gebonden biovezel-composieten Jaarlijks worden in Europa 16 miljoen m2 zogenaamde houtwolcomposietplaten (HWC-platen) geproduceerd. De HWC-platen worden gemaakt van houtwolvezels, water en cement. HWC-platen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals thermische isolatie, akoestische isolatie, binnenhuisinrichting, enzovoorts. Het materiaal is populair, omdat de lichtgewicht poreuze structuur ze interessant maakt als een vulmiddel met thermisch-isolerende en geluidsabsorberende eigenschappen. En dat niet alleen. Tijdens het productieproces mineraliseert het cement de lignocellulose, waardoor de houtvezel brandwerend wordt en goed bestand tegen biologische afbraak. Maar er zijn ook nadelen, zoals het noodzakelijke gebruik van snelle uitharding van het Portland Cement (PC). De productie van PC draagt aanzienlijk bij aan de uitstoot van broeikasgassen, wat een zoektocht op gang heeft gebracht naar nieuwe soorten bindmiddel. In 2012 startte Guillaume Doudart de la Grée (Technische Universiteit Eindhoven) een PhD-onderzoek naar de eigenschappen van lignocellulose-cementcomposietplaten. In 2018 verdedigde hij met succes zijn proefschrift ‘Development of sustainable and functionalized inorganic binder-biofiber composites’.
Houtwolcementplaten (HWC-platen) zijn als product al bekend sinds 1900. Ze worden gemaakt van cement, houtwol en water. Na het drogen van het hout wordt het in een houtwolmachine tot lange vezels geschaafd met een dikte van meestal tussen 1 en 3 mm. De vezels worden vervolgens gemengd met het bindmiddel (witte of gewone cement) in een waterige oplossing. Houtwolplaten die met witte cement zijn gebonden, zijn
22 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
gemakkelijk te onderscheiden door hun beige kleur. Eerst onderzocht Guillaume Doudart de la Grée de hydratatiekinetiek van cementen. Tijdens de productie worden de eigenschappen door veel factoren beïnvloed, waaronder opslagomstandigheden, de gebruikte messen, receptuur en materiaalverhouding. Over het algemeen is vocht in alle stadia een zeer invloedrijke parameter, te beginnen met
het vochtgehalte (moisture content: Mc) van de houtblokken. Dit heeft niet alleen invloed op de levensduur van snijmessen en het energieverbruik van de houtwolmachine, maar ook op de afmetingen van de geproduceerde houtwolstrengen. Daarom wordt aanbevolen dat de Mc van de houtblokken voor de productie van de platen ligt tussen 20 - 35 procent van droog ovenhout. Voor de
ONDERZOEK cementhydratatie is de juiste hoeveelheid water van groot belang om platen te kunnen fabriceren die goed uitharden. De totale waterbehoefte die nodig is voor HWC-platen tijdens de industriële productie kan worden onderverdeeld in:
• het vocht om het verzadigingspunt
• • •
van het gebruikte hout te bereiken (30 procent van de droge ovenmassa); het buitenoppervlak van de houtwolstrengen (afhankelijk van de afmetingen van de houtwolstrengen); de vereiste waterbehoefte om cement volledig te laten reageren (25 procent van de massa cement); de vraag naar water om het oppervlak van de cementdeeltjes te bedekken.
Verlaging CO2-footprint
Vervolgens is de hydratatiekinetiek van cementen bestudeerd, waarbij de vertragende invloed van suikers op cementen met variërende aluminaat- en CaSO4-gehalten is bekeken, wat nieuwe inzichten opleverde in het vertragingsmechanisme. Op basis van de opgedane kennis, is efficiënt gebruik van bindmiddelen onderzocht aan de hand van bijvoorbeeld deeltjespakking, gewijzigde mengprocedures en de toevoeging van additieve materialen. Dat heeft geleid tot nieuwe HWC-platen met betere mechanische en thermische eigenschappen en een lagere milieu-footprint. Vervolgens is het gebruik van alkali-geactiveerde bindmiddelen bestudeerd met het doel het cement volledig te kunnen
vervangen. Op basis van beter begrip van het alkalische degradatieproces van hout en van de reactiemechanismen, kon een nieuw hybride bindmiddel worden ontwikkeld met een verlaagde CO2-footprint van maximaal 60 procent vergeleken met het gebruik van cement als bindmiddel. Bovendien leverde het een aanzienlijke kostenverlaging op.
Luchtzuiverend
Vervolgens is geprobeerd de functionaliteit van de platen te vergroten en wel met fotokatalyse en gebaseerd op fundamentele inzichten in de oppervlaktemorfologie. Zo is onderzocht of het mogelijk was het plaatmateriaal luchtzuiverend te maken, wat een extra toegevoegde waarde geeft aan dit bijna eeuwenoude product. Er werd ontdekt dat
HWC-platen zich daartoe prima lenen door een zeer kleine hoeveelheid TiO2 aan het materiaal toe te voegen. Daarbij werd bovendien een hoog afbraakratio gerealiseerd (> 95 procent). Dit verhoogt niet alleen de luchtkwaliteit binnenshuis, maar maakt de toepassing van TiO2 voor luchtzuivering ook kostenefficiënter. Deze uitstekende prestaties zijn te verklaren door het grote oppervlak, die in combinatie met open oppervlaktestructuur een hoge massaoverdracht mogelijk maakt. De TiO2-deeltjes waren als coating homogeen aangebracht op een groter oppervlak, waardoor een grotere efficiëntie en dus hogere afbraakhoeveelheid mogelijk was. Bovendien ontstonden er bij de afbraak van NOx geen tussenproducten (NO2).
Modelleren en optimaliseren van de geluidsabsorptie
De belangrijkste toepassing van HWC is als plafondmateriaal, vanwege de geluiddempende eigenschappen. Daarom wordt een studie uitgevoerd om de akoestische eigenschappen van HWC te karakteriseren die zijn vervaardigd met verschillende vezelgroottes, dichtheden en plaatdiktes. Met behulp van een impedantiebuis en geoptimaliseerde impedantie-modellen bleek dat de akoestische prestaties van HWC nauwkeurig konden worden voorspeld. Dit zorgde voor meer inzicht in de geluiddempende eigenschappen en maakt het mogelijk om parameters als dichtheid, vezelgrootte, dikte en zelfs meerlaagse configuraties te specificeren waarin de geluidsabsorptie de hoogst was.
23 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ONDERZOEK
Voorspellen van geluidsabsorptie: performance by design
Resultaten
Het doctoraatsproject van Doudart de la Grée was bedoeld om inzicht te krijgen in de eigenschappen van HWC-platen en om HWC-platen duurzamer te maken door cement te vervangen door milieuvriendelijke materialen, de functionaliteit te verbreden en de eigenschappen beter te begrijpen en te verbeteren. Volgens de onderzoeker laten de resultaten duidelijk zien dat dat is gelukt.
Dankwoord
Luchtzuiverende plaat: ‘extra functionaliteit’
Het onderzoek werd uitgevoerd in nauwe samenwerking met prof.dr.ir. H.J.H. Brouwers (promotor TU/e) en dr. Qingliang Yu (copromotor TU/e). Verder was er samenwerking met dr. Jan van Dam (Wagingen UR), Paul van Elten (Eltomation), dr. ir. Arno Keulen (voormalig medewerker van Gansewinkel minerals), John van Eijk en Jan Mencnarowski, allen gespecialiseerd in bepaalde onderdelen van het onderzoek. Speciale dank gaat uit naar ir. Bram Botterman en ir. Veronica Caprai (voormalig Msc students TU/e) voor hun persoonlijke betrokkenheid bij de experimenten en de discussies over de bevindingen. Tot slot, waardering voor alle commissieleden, collega’s en vrienden die in het proefschrift worden genoemd en op hun eigen manier hebben bijgedragen aan dit prachtige werk. Dr. ir Guillaume Doudart de la Grée
Toepassing van WWCB’s (Foto: BAUX)
24 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ONDERZOEK
(a) Een demonstratiehuismodel van STPV-PDLC-systeem. De afmetingen van het raam zijn ongeveer 10 x 5 cm. (b) Het STPV-PDLC-venster blijkt ondoorzichtig in de ‘uit’-toestand wanneer de PDLC-film niet onder spanning staat. (c) Het STPV-PDLC-venster wordt semi-transparant wanneer een AC-spanning op de PDLC-film wordt aangebracht
Energie opwekken uit ramen Wereldwijd is meer dan een derde van het energieverbruik toe te schrijven aan de gebouwde omgeving. Het verminderen van het verbruik van energie uit fossiele brandstoffen helpt de luchtvervuiling en de opwarming van de aarde te verminderen. Sommige Europese landen reguleren bouwplannen zodanig dat alle nieuwe gebouwen tegen het einde van 2020 bijna-energieneutraal zullen zijn. Lokale energieopwekking is vereist om dit doel te realiseren. Van alle realistische strategieën zijn gebouw-geïntegreerde fotovoltaïsche systemen een voor de hand liggende keuze voor die regio’s met voldoende zonnestraling. In drukke stedelijke gebieden heeft moderne hoogbouw meer mogelijkheden voor het opwekken van zonne-energie rond de raamoppervlakken dan op de daken. Daarom is zowel op celniveau als systeemniveau een innovatief ontwerp vereist met betrekking tot in vensterglas geïntegreerde fotovoltaïsche systemen.
Dr. Yuan Gao heeft, samen met prof. Miro Zeman, prof. Kouchi Zhang, dr. Olindo Isabella en dr. Jianfei Dong, een innovatieve benadering voorgesteld voor het opwekken van zonne-energie uit raamoppervlakken in gebouwen en tegelijkertijd voor het creëren van comfortabel daglicht voor het menselijke oog. Dit idee wordt gerealiseerd door het ontwerpen en fabriceren van een semi-transparant fotovoltaïsch (STPV) venster in combinatie met een polymeer-gedispergeerde liquid-crystal folie (PDLC). De semi-transparante amorf-silicium zonnecel vertoont een gemiddelde doorlating van 20,04 procent met een efficiëntie van 6,94 procent. Zelfs in het klimaat van Delft is zo’n efficiëntie voldoende om een PDLC-folie van stroom te voorzien, die in een seconde van ondoorzichtige naar transparante toestand kan schakelen wanneer wisselstroom (AC) wordt aangebracht. Het prototype van een huismodel met het
STPV-PDLC-systeem is gebouwd om de haalbaarheid van een dergelijke combinatie aan te tonen. Het promotieonderzoek van Yuan Gao is uitgevoerd onder gezamenlijk toezicht van de Technische Universiteit Delft in Nederland en het State Key Laboratory of Solid State Lighting in China. Yuan Gao heeft zijn proefschrift met succes verdedigd op 25 juni 2019 aan de Technische Universiteit Delft. De titel van zijn proefschrift is ‘Photovoltaic Windows: Theories, Devices and Applications’. De dissertatie is te vinden op: https://doi.org/10.4233/ uuid:7aa8438c-6106-4c0f-a33f-0ceb8782ad23
25 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Programmeerbare zachte actuatoren veelbelovend voor zachte robotica Onderzoekers van de TU Delft hebben goed programmeerbare actuatoren ontwikkeld die net als een mensenhand uit harde en zachte materialen bestaan om complexe bewegingen te kunnen maken. Deze materialen hebben groot potentieel voor zachte robots die veilig en efficiënt met mensen en tere voorwerpen kunnen omgaan. De wetenschappers beschrijven hun werk in het nummer van Materials Horizons, dat 8 juli verscheen onder de titel ‘Ultra-programmable buckling-driven soft cellular mechanisms’. Robots zijn meestal groot en zwaar. Maar onderzoekers willen ook robots die voorzichtig te werk kunnen gaan, bijvoorbeeld als ze met weke delen in het menselijk lichaam omgaan. Het vakgebied dat dit onderwerp bestudeert, heet zachte robotica. Dankzij hun zachte aanraking kunnen zachte robots veilig en efficiënt met mensen en tere voorwerpen omgaan. Voor de aandrijving van deze nieuwe generatie robots zijn echter zachte, programmeerbare mechanismen nodig. Flexibele metamaterialen die op basis van mechanische instabiliteit werken, hebben ongekende eigenschappen die in het materiaal zelf zijn geprogrammeerd. Dit maakt ze heel geschikt voor zachte
26 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 van de ontwerpen die tot nu toe zijn gepresenteerd kan worden verholpen: de beperkte programmeerbaarheid ervan. We konden hogere vervormingsgradaties berekenen en voorspellen en het materiaal hier vatbaarder voor maken.’ De ontwikkelde zachte actuatoren worden toegepast in een conventionele robotarm voor ‘pick-and-place’ taken. Het onderzoek ‘Ultra-programmable buckling-driven soft cellular mechanisms; Materials Horizons, 8 July 2019; S. Janbaz, F. S. L. Bobbert, M. J. Mirzaali and A. A. Zadpoor (DOI 10.1039/c9mh00125e)’ is online> http://xlink.rsc.org/?DOI=c9mh00125e Contact Jahram Janbaz S.Janbaz@tudelft.nl Amir Zadpoor A.A.Zadpoor@tudelft.nl TU Delft>
mechanismen. Volgens onderzoeker en hoofdauteur Shahram Janbaz is de aanpasbaarheid van de mechanische metamaterialen tot dusver echter erg beperkt. Maar dat gaat veranderen. De Delftse onderzoekers presenteerden een aantal nieuwe ontwerpen van ultraprogrammeerbare, mechanische metamaterialen waarbij niet alleen de aandrijfkracht en amplitude, maar ook de aandrijfmodus kan worden gekozen en ingesteld. Ze geven ook een aantal voorbeelden van hoe deze zachte actuatoren in robotica zouden kunnen worden gebruikt, onder meer als pick-and-place robothandje. Volgens prof.dr. Amir Zadpoor zit de functie in het materiaal zelf. ‘We moesten het fenomeen van vervorming daarom beter bestuderen,’ zegt Zadpoor op de website van Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek & Technische Materiaalwetenschappen (3mE), TU Delft. ‘Ooit werd het als het toppunt van slecht ontwerp beschouwd, maar in de afgelopen paar jaar is die eigenschap onder controle gekregen en wordt het gebruikt om mechanische metamaterialen met geavanceerde functies mee te ontwerpen. Zachte robotica in het algemeen
en zachte actuatoren in het bijzonder kunnen van zulke designmaterialen profiteren. Of het enorme potentieel van vervorming echt kan worden ingezet hangt ervan af of de grootste beperking
Video
27 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Smart Materials, Part 4
Piezoelectrics: the working principle Smart materials are everywhere, but often invisible or simply not recognized. This is the fourth article in a series of eight, in which prof. Pim Groen will discuss the world of smart materials; this time piezoelectric materials, the working principle. Piezoelectricity is the electric charge that accumulates in certain solid materials in response to applied mechanical stress and vice versa. Pim Groen is professor of SMART Materials at Aerospace Engineering (AE) at Delft University of Technology (TU Delft) and Programme Manager of Holst Centre, TNO. 28 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 Over the last editions the basics of piezoelectricity were discussed, starting with the materials and the equations to describe the mechanical and the electrical behaviour and the coupling between them. And just to remind: figure 1 shows the important graph which shows the strain versus the applied electrical field. And notice: d is the piezoelectric charge constant. (See Innovative Materials 3.) First the piezo in the so-called d33 mode is observed (see figure 2). A piece of a piezoelectric material is poled in the 3 direction and an electric field is applied in the 3 direction. This is done by an uncontrained actuator so the stress is zero, another way of saying this is that the actuator can freely move. In this case now the strain is directly the d33 multiplied by the electric field. The increase in thickness is directly d33 times the applied voltage. Figure 3 shows the practica; modes of operation coupled. If a piezo material is actuated in the 3 direction there is also strain in the 1 and in the 2 directions because the effect is coupled. The ratio between the 1 and the 3 direction is given by the Poison’s ration which for a piezoceramic material is about 0.45. Please note the negative sign. A positive strain in the 3 direction gives a negative strain in the 1 direction. The result is now that the volume of the piezomaterial is almost constant. So what is the strain in the 1 direction? Again this is done for an uncontrained situation (see figure 4), so no stress occurs. But now we must be carefull. The applied field is in the 3 direction. This field should be multiplied by the width over the thickness to calculate the strain the 1 direction.
Figure 1. Strain versus electric field
Figure 2. Practical modes of operation: d33
Figure 3. Practical modes of operation: coupled
Figure 4: Practical modes of operation
29 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 And now something completely different. In addition to the normal modes that is also a shear mode which can be used for actuation. Here the piezoelectric material is poled in the 3 direction and an electrical field is applied perpendicular to the poling direction so in the 1 direction. To visualise this, figure 6 shows this strange looking cube. The cube represents a piezoelectric material. The poling direction is the arrow. And the electrodes on both faces can be seen. When a voltage is applied over the electrodes, the material will deform. And now again the strain for a free moving actuator can be calculated by the product of piezoelectric charge constant and the electric field. So S5 equals d15 multiplied by E1 (Figure 7).
Figure 5. practical modes of operation: shear
And is that all? No, there is also the hydrostatic mode. This one is used as microphone under water. It can detect changes in hydrostatic pressure. A well known example here is the fishfinder which is based on this principle. (Figure 8.) The piezoelectric hydrostatic charge constant is given by d33 plus two times the d31. Notice that for a Poison’s ration of 0.45 the dh is about 10% of d33. Finally something about the transfer of energy between the electrical and mechanical domain. This is given by the electromechanical coupling coefficient k squared. This coupling coefficient represents the amount of mechanical energy which is transferred to electrical energy divided by the mechanical input energy. And vice versa the electrical energy converted to mechanical energy divided by the electrical input energy. Notice that k squared is not the efficiency of the system. There is no energy lost. For PZT ceramics, our workhorse, in the d33 mode the value for k = 0.7 which means that k squared is 0.5.
Figure 6. Shear
Next time: piezoelectric actuators: the stack actuator and the bending actuator. Figure 7. Practical modes of operation: shear
30 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
Figure 8. Hydrostatic operation
Piezoelectric Materials and components A few years ago, Pim Groen, together with Jan Holterman, published ‘Piezoelectric Materials and components.’ It’s available online> An extended version (hard copy) can be ordered via the website of applied-piezo.com> Authors: Jan Holterman, Pim Groen ISBN: 978-90-819361-1-8 Hardcover, 218 fullcolor illustrations, 307 pages.
Figure 9. The electromechanical coupling coefficient
More info on the international edition is available on www.innovatievematerialen.nl
31 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ENTERPRISE EUROPE NETWORK
Enterprise Europe Network (EEN) helpt bedrijven bij internationale ambities Het Enterprise Europe Network (EEN) is een initiatief van de Europese Commissie dat ondernemers ondersteunt bij het zoeken van partners om te innoveren en ondernemen in het buitenland. Het Enterprise Europe Network bestaat uit meer dan 600 organisaties in ruim 60 landen.
Databank
Elk bedrijf kan haar aanbod en/of vraag in de vorm van een profiel laten opnemen in een databank. Vervolgens wordt het bedrijf onder de aandacht gebracht in het land waarin zij actief wil worden en tegelijkertijd kan ook zelf naar partners worden gezocht. EEN-adviseurs helpen actief bij het opstellen van het profiel, dat in een bepaald format wordt opgesteld. Op de EEN-websites staan ook buitenlandse bedrijven die Nederlandse bedrijven en organisaties zoeken voor commerciële of technologische samenwerking. De EEN adviseurs ondersteunen bij de zoektocht naar een samenwerkingspartner door de contacten binnen het netwerk actief in te zetten. Daarnaast worden regelmatig Company Missions en Match Making
Events georganiseerd. Al deze diensten zijn kosteloos.
Er zijn vijf soorten profielen: • Business Offer:
het bedrijf biedt een product aan
• Business Request:
Video: Hoe werkt Enterprise Europe Network
het bedrijf zoekt een product
• Technology Offer:
het bedrijf biedt een technologie aan
• Technology Request:
het bedrijf zoekt een technologie
• Research & Development Request:
de organisatie zoekt samenwerking voor onderzoek
Het kan ook voorkomen dat een bedrijf zowel een Business Offer als een Business Request heeft (of een andere combinatie). In dat geval worden er twee (of zelfs meer indien van toepassing) profielen gemaakt. In het profiel wordt de meest essentiële
informatie over de aard van het aanbod of vraag opgenomen, het ‘soort’ partner dat men daarbij beoogt en de verwachtte samenwerking. Zodra duidelijk is welk type profiel(en) men wenst voor haar organisatie kan de EEN adviseur het proces van het opstellen van een profiel starten en het binnen korte tijd gepubliceerd hebben in de database. Ondernemingen kunnen rechtstreeks bij EEN terecht met vragen over het opnemen van een bedrijfsprofiel in de EEN-database. Voor duurzaam bouwen en de creatieve industrie is ir. drs. Hans Kamphuis de contactpersoon: T: +31(0)88 042 1124 M: 06 25 70 82 76 E: hans.kamphuis@rvo.nl Voor materialen is Nils Haarman de contactpersoon: T: +31(0)88 062 5843 M: 06 21 83 94 57 E: nils.haarman@rvo.nl Voor meer informatie kan men terecht op de websites van het Enterprise Europe Network: www.enterpriseeuropenetwork.nl http://een.ec.europa.eu
32 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ENTERPRISE EUROPE NETWORK The Enterprise Europe Network Materials Database: Request for partnership: September 2019. Interested? contact hans.kamphuis@rvo.nl>
Eurostars: A French technological center and a French R&D performing SME are looking for SME partners to develop and refine altogether a novel polymer-derived ceramic based material for 3D printing An UK company and an European company are jointly seeking new technologies to facilitate the improved manufacturing and improve the functionality of polyolefins and polyols. The materials must have proof of concept and they should enable use in markets including construction, food, healthcare, automotive. Dependent on the stage of development the agreements may include licensing, joint venture, technical cooperation or commercial agreement with technical assistance.
A Bulgarian company is looking for suppliers of waste plastics
A Bulgarian company specialized in recycling waste plastics is looking for new suppliers from the European Union. The company is offering supplier agreements.
A Korean SME seeking partners to cooperate development of coating materials and products for smart windows
A Korean SME is looking for partners to collaborate on a Eurotars2 project proposal. The project aims to develop and improve adhesive coating technology and display printing industrial technology in the field. Thus, the company is looking for partners related to energy efficiency in building by submitting a proposal of Eureka and Eurostars2 under research cooperation agreement.
Open-pored, dimensionally stable, flame retardant, lightweight board
Swiss company is looking for a board manufacturer - or a research & development partner, that produces or develops, an open-pore, air-permeable, flame retardant, lightweight board. The board size is approximate 3.0 m x 1.2 ,m. The product can be redeveloped or delivered as already existing board material. It will be used in the building industry. The company seeks a partner for a manufacturing or a technical cooperation agreement possibly including development.
33 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
ENTERPRISE EUROPE NETWORK The Enterprise Europe Network Materials Database: Request for partnership: September 2019. Interested? contact hans.kamphuis@rvo.nl>
Thermal insulation technologies sought for electric vehicle battery pack housing
A Spanish (Catalan) company specialised in design and manufacture of thermal, thermo-acoustic and electromagnetic insulations for automotive industry, is looking for technologies to thermally insulate the battery pack housing to optimize the performance of electric vehicles batteries and guarantee the protection of the passengers in case of thermal runaway inside the battery. The company is looking for collaboration in the form of research cooperation, technical cooperation or license agreement.
Czech SME seeks a manufacturer or a supplier of polymer textile with good moisture transfer capability under supplier agreement
A Czech SME developed and sells period panties with special nanofiber absorbent layer. Now they are searching for the polymer textile manufacturer or supplier that would supply one part of this absorbent layer under supplier agreement. The key variable of the textile is the moisture transfer capability. Textile should be delivered in roles and doesn’t require additional processing or adjustment before the delivery.
Voeg informatie toe aan de Kennisbank Biobased Bouwen De Biobased Economy speelt een belangrijke rol in de duurzame ontwikkeling van Nederland en biedt nieuwe kansen voor het bedrijfsleven. Via de kennisbank kunt u kennis vergaren en delen over de beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van biobased materialen, producten en bouwconcepten. Samen versterken we zo de biobased economie. Ruim dertig partijen in de bouwsector ondertekenden de green deal biobased bouwen. Deze producenten, architecten, adviseurs en kennisinstellingen delen hun kennis rond kansrijke mogelijkheden van biobased bouwen. Ook de ministeries van Binnenlandse Zaken (Wonen en Rijksdienst), Economische Zaken, en Infrastructuur en Milieu ondersteunen de green deal. Bouw ook mee aan de biobased economie en voeg uw project- of productbeschrijvingen toe aan deze kennisbank.
34 | INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019 Kijk op www.biobasedbouwen.nl voor meer informatie>
25-26 SEPTEMBER
21E EDITIE
Kunststoffen oven h d l e V , f 2019 o h s ng e r t en C e c n re e f n
9.30-17.00 uur
i
n Ko
o C H
N
Ervaar alles op het gebied van: • Duurzaamheid en recycling • Kostprijs-besparing • Innovatieve productiemethodes • Productontwikkeling • Slimme materialen • Automatisering in de kunststoffenbranche
Gratis toegang Meld u direct aan via www.kunststoffenbeurs.nl
Laat u inspireren en verrassen door de waardevolle ontwikkelingen en mogelijkheden binnen de kunststofwereld. Ontmoet productontwerpers, gereedschapsmakers, grondstofleveranciers, spuitgieters, extrudeurs, vacuümvormers en machineleveranciers. De Kunststoffenbeurs is ook dit jaar weer uniek!
www.kunststoffenbeurs.nl
an g r O
ie: t a is
AGENDA Stainless & Speciality Steel 17 - 19 september 2019, Sevilla
K 2019 16 - 23 oktober 2019, DĂźsseldorf
Werkstoff woche 2019 18 - 20 september 2019, Dresden
Dutch Design Week 2019 19 - 27 oktober 2019, Eindhoven
Kunststoffen 2019 25 - 26 september 2019, Veldhoven
Advanced Building Skins 28 - 31 oktober 2019, Bern
European Symposium on Biopolymers 25 - 27 september 2019, Straubing
Betondag 2019 14 november 2019, Rotterdam
EFIB 2019 30 september - 2 oktober 2019. Brussel
Biocomposites 14 - 15 november 2019, Keulen
Lijmen 2019 1 oktober 2019, Veldhoven
Greenbuild 2019 19 - 20 november 2019, Atalanta
Schweissen 2019 1 - 3 oktober 2019, Linz
Formnext 19 - 22 november 2019, Frankfurt
Solids Rotterdam 2019 2 - 3 oktober 2019, Rotterdam
Glass industry fair 20 - 23 november 2019, Poznan
Metavak 8 - 10 oktober 2019, Gorinchem
European Aluminium Congress 2019 25 - 26 november 2019, Dusseldorf
ISPA 2019 9 - 10 oktober 2019, Dresden
GlassPrint 2019 Conference 27 - 28 november 2019, DĂźsseldorf
Euro PM 2019 13 - 16 oktober 2019, Maastricht
European Bioplastics Conference 2019 3 - 4 december 2019, Berlijn
Holz 2019 15 - 19 oktober 2019, Basel
Meeting Materials 2019 12 december 2019, Noordwijkerhout
INNOVATIEVE MATERIALEN 4 2019
http://hightechmaterials.4tu.nl
Select key words and find relevant materials scientists or research groups within 4TU.
High-Tech Materials form the key to innovative and sustainable technology
www.4tu.nl/htm @4TU_HTM
4TU.HTM Research Programme New Horizons in Designer Materials | Visibility and accessibility of Materials Science & Engineering | Annual symposium Dutch Materials | 4TU.Joint Materials Science Activities | web application http://hightechmaterials.4tu.nl
Innovative Materials, the international version of the Dutch magazine Innovatieve Materialen, is now available in English. Innovative Materials is an interactive, digital magazine about new and/or innovatively applied materials. Innovative Materials provides information on material innovations, or innovative use of materials. The idea is that the ever increasing demands lead to a constant search for better and safer products as well as material and energy savings. Enabling these innovations is crucial, not only to be competitive but also to meet the challenges of enhancing and protecting the environment, like durability, C2C and carbon footprint. By opting for smart, sustainable and innovative materials constructors, engineers and designers obtain more opportunities to distinguish themselves. As a platform Innovative Materials wants to help to achieve this by connecting supply and demand. Innovative Materials is distributed among its own subscribers/network, but also through the networks of the partners. In 2019 this includes organisations like M2i, MaterialDesign, 4TU (a cooperation between the four Technical Universities in the Netherlands), the Bond voor Materialenkennis (material sciences), SIM Flanders, FLAM3D, RVO and Material District.