Materials Solutions: Synthese en nano-structurering van functionele materialen

De expertisegroep Materials Solutions heeft een uitstekende reputatie wat betreft de ontwikkeling van innovatieve nanomaterialen, nanogestructureerde coatings en polymere nanocomposieten. De afdeling ontwikkelt innovatieve materialen met geavanceerde functionele eigenschappen die voor een specifieke toepassing geschikt zijn gemaakt door ontwikkeling van de juiste chemische samenstelling en ontwerp van nano- en/of microstructuren.

Valorisatie van know-how, dus een technisch efficiënte en kosteneffectieve productie op industriële schaal van genoemde materialen, is een zeer belangrijk aspect van de werkzaamheden.

COMPETENTIES

Bij de ontwikkeling van geavanceerde materiaaleigenschappen combineert de expertisegroep verschillende disciplines: colloïdchemie, nat-chemische coatings en polymere materialen, alsmede modellering van materialen en heterogene katalyse.

TOEPASSINGSGEBIEDEN

De expertisegroep concentreert zich momenteel op de ontwikkeling van innovatieve materialen voor:
 1. Het verbeteren van de veiligheid en/of doelmatigheid van geo(thermische) energie (markttoepassingen: energie, milieu)
 2. Het detecteren van chemische stoffen (markttoepassingen: energie, gezondheidszorg, milieu, defensie en veiligheid)
3. De synthese van chemicaliën en brandstoffen door middel van zonlicht (markttoepassingen: duurzame chemische industrie)
4. Opslag van warmte in chemische verbindingen (markttoepassingen: bouw en infrastructuur, energie)
5. Regeling van de energieflux door gebouwschillen (markttoepassingen: duurzame chemische industrie, bouw en infrastructuur)
6. Het versnellen van industriële 3D-print productietechnieken (markttoepassingen: flexibele vrije vorm producten, industrie)
7. Het verbeteren van de prestaties en recycleerbaarheid van thermoplastische composieten (markttoepassingen: duurzame chemische industrie, auto-industrie)

De ontwikkeling van materialen voor geo(thermische) energie (1) en van chemische sensoren (2) gebeurt hoofdzakelijk binnen het raamwerk van de TNO-aandachtsgebieden EnergieTransitie, en Circulaire Economie & Milieu, terwijl het Early Research Programma (ERP) Energieopslag en -Conversie zich onder meer richt op activiteiten op gebied van Photons-to-Chemicals (3) en thermochemische opslag (4). De ontwikkeling van materialen voor een duurzaam gebouwde omgeving (5), additive manufacturing en 3D-printen (6) en lichtgewicht composieten voor de auto-industrie (7) gebeurt in onderzoeksprogramma’s binnen het Brightlands Materials Center.

BRIGHTLANDS MATERIALS CENTER

Het Brightlands Materials Center van TNO en de provincie Limburg dat programmagestuurd onderzoek uitvoert op gebied van polymere materialen, gestimuleerd door de industriële en maatschappelijke uitdagingen van morgen. Meer informatie over het Brightlands Materials Center en zijn onderzoeksprogramma’s kunt u vinden op de betreffende website.

De onderzoeksgroep Materials Solutions werkt samen met industriële partners, alsook spelers vanuit de kennisinfrastructuur, inclusief andere onderzoeksorganisaties en universiteiten. De werkzaamheden worden doorgaans projectmatig uitgevoerd binnen meerjarige programma’s voor onderzoek en technologische ontwikkeling en voor meerdere klanten tegelijk, met inbegrip van projecten die worden gerekend tot Europese kaderprogramma’s.

LOCATIE EN FACILITEITEN

De expertisegroep beschikt over uitstekend uitgeruste laboratoria op de High Tech Campus in Eindhoven en op de Brightlands Chemelot Campus in Geleen, die geschikt zijn voor materiaalsynthese (colloïden en polymeren), karakterisatie van syntheseproducten, productontwikkeling en productvalidatie.

Faciliteiten:
• Materiaalsynthese (colloïden, polymeren)
• Synthese op laboratoriumschaal en op pilotschaal
• Organische en anorganische synthese
• Synthese van nanodeeltjes
• Zuivering/verwerking
• Karakterisatie van syntheseproducten
• Dispersies van nanodeeltjes
• Generieke karakterisatietechnieken (FTIR, UV-vis, GC, e.a.)
• Karakterisatie van polymeren (DSC, TGA, DMTA, reologie, trekproef, e.a.)