Zuyd Onderzoek: Lectoraten
Onderzoek van Zuyd

Material Sciences

Het lectoraat Material Sciences is in januari 2014 van start gegaan met de benoeming van Gino van Strijdonck tot lector. Het lectoraat is onderdeel van de Faculteit Bèta Sciences and Technology. Materialen zijn belangrijk voor veel innovaties. Een grote diversiteit aan toepassingen van materialen geeft behoefte aan materialen met een breed palet aan eigenschappen. Door het juiste ontwerp, synthese en verwerking van moleculen kunnen kunststoffen met geschikte eigenschappen voor de specifieke toepassing geproduceerd worden. Door het uitputten van de fossiele uitgangsstoffen en de emissie effecten op ons klimaat is er steeds meer druk om dit op een meer verantwoorde manier te doen.

Doelstelling

Het doel van het lectoraat is het faciliteren van duurzame innovatie op het gebied van polymere materialen en het koppelen van innovatie en leren. 

Deze polymere materialen kunnen gebruikt worden voor onder andere energie, bouw, zorg en toepassingen in de gezondheidszorg. Hiermee geeft het lectoraat invulling aan het Zuyd zwaartepunt Life Science & Materials en fungeert zij als enabler voor de zwaartepunten Transitie naar een duurzame gebouwde omgeving en Innovatieve zorg & technologie. Onderzoeksopdrachten worden uitgevoerd vanuit de drie onderzoekslijnen van het lectoraat namelijk:

  • Sustainable Synthesis and Production
  • Material Engineering
  • Biobased Materials

Onderzoek

Vanuit de onderzoekslijnen richt het lectoraat zich respectievelijk op drie technologieën die door de Topsector Chemie zijn aangewezen als sleuteltechnologie voor Nederland Kennisland op gebied van Duurzaamheid.

  • MicroReactor Technologie

    Micro Reactor Technology (MRT): safe, green and sustainable

    De onderzoekslijn Sustainable Synthesis and Production houdt zich bezig met de omzetting van chemische verbindingen naar andere verbindingen. Hierbij ligt een grote focus op continue synthese in micro reactoren (MicroReactor Technologie), een technologie met een grote belofte betreffende efficiënte en veilige productie van chemische verbindingen.

    Met name in het kader van een door de Stichting Innovatie Alliantie gesteund project en een EU-Erasmus-FEXI grant is met een internationaal consortium een webportal ontwikkeld waar kennis, ervaringen en onderwijs over MRT wordt uitgewisseld. De opgebouwde kennis betreft vooral haalbaarheidstudies voor een groot aantal bedrijven: kan een omzetting plaats vinden in een microreactor en wat zijn dan de voor- en nadelen. In de toekomst zal het onderzoek zich meer gaan richten op de daadwerkelijke productie van chemische verbindingen. Naast de chemie zal ook de opwerking en reactor set-up hierbij een rol gaan spelen. Diverse onderzoeken en aanvragen lopen momenteel.

    Vanuit de zorgtechnologie wordt door Zuyd, samen met de UM en de provincie Limburg, een groot zogenoemd Kennis-As project opgetuigd onder de naam Limburg Meet (LiMe). In het onderdeel Point of Care zullen o.a. devices ontwikkeld worden op basis van de zogenoemde Heat Transfer Method. De benodigde polymeren en chemische kennis zal door het lectoraat Material Sciences verzorgd worden.

    Naast de grotere gesubsidieerde projecten, waar altijd bedrijven bij betrokken zijn, vindt er ook een steeds groter aantal bilaterale privaat gefinancierde projecten plaats. Een mooi voorbeeld is de synthese en productie van een ester via microflow voor CRB Benelux, een cosmetica bedrijf.
     

  • Nano Technologie

    Het Materials Engineering onderzoek richt zich breed op het bewerken, verwerken en testen van polymere materialen. Er is speciale aandacht voor het introduceren van specifieke eigenschappen in polymere materialen door het gebruik van nanodeeltjes.

    Het onderzoek naar nanotechnologie is ondergebracht in het bijzonder lectoraat Nanostructured Materials van Pascal Buskens. Dit bijzonder lectoraat werkt nauw samen met het bijzonder lectoraat Zonne-energie in de Gebouwde Omgeving van Zeger Vroon en met de RWTH en het Brightlands Material Center.

    Recentelijk is samen met Kria Materials, TNO, Nanohouse en DWI an der RWTH een SIA RAAK PRO project afgerond waarin nanodeeltjes zijn ontwikkeld en gesynthetiseerd die gebruikt kunnen worden als UV blokker. Dit onderzoek heeft onder andere geleid tot een coating die de levensduur van zonnecellen vergroot. In dit project is naast kennis en demonstrators  ook onderwijs ontwikkeld voor zowel Zuyd alsook het UM Science College en het werkveld (masterclasses).
     

  • 3D Print Materials

    De jongste onderzoekslijn Biobased Materials is gestart met een focus op de 3D print verwerkingstechniek en dan met name Fusion Deposition Modeling. In deze techniek wordt met een veelal biobased plastic een object druppelsgewijs opgebouwd.

    Met financiële ondersteuning van Limburg Economic Development en het College van Bestuur van Zuyd is, naast een infrastructuur, samen met o.a de UM een door SIA (RAAK PRO) ondersteund onderzoek gestart voor de ontwikkeling van materialen voor 3D printen. Naast dit publiek private project zijn diverse bilaterale projecten met bedrijven gestart zoals de mogelijkheden van printen met bionate, een biobased polyamide van DSM. Momenteel richten we ons vooral op medische toepassingen en vanuit de faculteit International Business & Communication van Zuyd is een promotie onderzoek gestart naar het effect van 3D printen op de supply chain voor deze specifieke toepassing. 

    Er vindt samen met de opleiding Sustainable Built Environment een verkenning plaats naar het gebruik van 3D printen bij duurzaam bouwen en zal er een promotie onderzoek gestart gaan worden naar het gebruik van nanodeeltjes om eigenschappen van geprinte objecten te verbeteren of modificeren. In samenwerking met de UM, biobased materials (o.a. Prof. De Wildeman en Dr. Bernaerts van de UM) wordt ook aandacht besteed aan de synthese van biobased materialen. Vanuit het in april 2016 gestarte lectoraat Urban Redesign wordt een onderzoekslijn circulair bouwen opgezet met daarin aandacht voor circulair gebruik van kunststoffen en biobased materialen. Het lectoraat material sciences zal in deze onderzoekslijn gaan participeren. 

    Ook vanuit de private sector wordt de circulaire economie steeds meer opgepikt. Zo komt vanuit Suez de vraag om op basis van verfresten kwalitatief goede coatings te ontwikkelen. Dit project is in het kader van een door Bèta en de faculteit International Bussiness and Communication ontwikkelde minor Sustainability in Business, Science and Technology door een interdisciplinair onderzoeks team van docenten en studenten opgepikt.

Hoewel veelbelovend worden deze technologieën slechts beperkt ingezet. Belangrijke oorzaken zijn dat de technologieën nog volop in ontwikkeling zijn en vaak nog niet geschikt voor specifieke toepassingen. Maar een nog belangrijkere oorzaak is de onbekendheid en het gebrek aan expertise bij bedrijven. Om de belofte van de technologieën waar te kunnen maken is het nodig dat:

  • jonge professionals in aanraking komen met de techniek en deze kunnen gebruiken en promoten,
  • bedrijven in aanraking komen met de technieken
  • de technieken hun waarde verder bewijzen en verder ontwikkelen.

Over de lector

Dr. Gino P.F. van Strijdonck is voorzitter van het Lectoraat Material Sciences sinds 1 januari 2014. Gino studeerde Scheikunde aan de Universiteit Nijmegen. Zijn promotie onderzoek is getiteld: 'Design, Synthesis, and Characterization of Model Systems for Subsite-differentiated Iron-Sulfur Proteins'. 

Na zijn post-doctoraal aanstellingen bij Johns Hopkins University in Baltimore, USA (bio-inorganic chemistry) en de KU in Leuven, België (fotofysica), is hij aangesteld als onderzoeker bij de Universiteit van Amsterdam op het gebied van Homogeneous Catalysis. 

Bij Zuyd is Gino betrokken geweest bij de ontwikkeling van Zuydlab, de voorganger van Chemelot Innovation and Learning Labs (CHILL).

Werkwijze

Het onderzoek van het lectoraat Material Sciences vindt hoofdzakelijk plaats in de laboratoria van CHILL. Wekelijks komen de Bussiness Developers van CHILL die aangesloten zijn bij de business developers van Brightlands Chemelot Campus, inclusief de lector en/of de coördinatoren van de onderzoekslijnen (kennis communities) bijeen om leads, projectaanvragen en lopende projecten te bespreken. Dit kunnen grotere koepelprojecten zoals EU of SIA gesteunde projecten zijn waarbij altijd bedrijven betrokken zijn, maar ook private projecten met bedrijven. De projecten worden uitgevoerd door een projectteam van docenten, ervaren professionals (laboranten) en studenten: een Community for Development (CfD).

  • Projecten

    EnEf Energy Efficiency

    • Coordinator: Nanohouse      
    • Term: 2016-2019 
    • Keytechnology: Nano-technology 
    • Co-funding: Interreg Vlaanderen-Nederland 
    • Objective: Enef heeft tot doel om de CO2-uitstoot te reduceren door bestaande producten en processen te verbeteren om een hogere energie-efficiëntie te behalen.
    • Lees meer over dit project of zie www.projectenef.eu

    Flow4Nano

    • Coordinator: Zuyd University-Research Center Material Sciences    
    • Keytechnology: Nano-technology and (MicroReactor) Flow Technology
    • Co-funding: Dit onderzoek wordt medegefinancieerd door Regie-orgaan SIA, onderdeel van "Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek" (NWO)
    • Term: 2017-2019
    • Objective: Can we produce nanoparticles with high specificity in (micro)flow, and use these particles to produce coatings and polymers with tailor-made properties?
    • Click here for more information or watch the Flow4Nano-video.

    Moleculair Design van hoogwaardige materialen voor 3D printen

    • Coordinator: Zuyd University-Research Center Material Sciences    
    • Term: 2015-2019
    • Keytechnology: Biobased 3D Printmaterials
    • Co-funding: Dit onderzoek wordt medegefinancieerd door Regie-orgaan SIA, onderdeel van "Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek" (NWO)
    • Objective: Kunnen polymeren ontwikkeld worden waarmee functionele  onderdelen met voldoende mechanische eigenschappen geprint kunnen worden binnen een acceptabel tijdspad (printsnelheid)?
    • Luister naar het interview van Tosca van Hooy en Martin Faber bij BNR nieuwsradio.
      Lees het artikel 'Molecular structure and design of thermoplastic polymers for 3D printing' in het tijdschrift 3D Fab+Print van september/oktober 2016. 

    Biobased Materials Plus

    • Coordinator: Maastricht University    
    • Term: 2016-2019 
    • Keytechnology: Biobased Materials 
    • Co-funding: OPZuid, Europees Innovatieprogramma Zuyd-Nederland 
    • Objective: Developing an innovative learning environment in the field of biobased materials for talented students and professionals on the Brightlands Chemelot Campus in Sittard-Geleen. Within the project Biobased Materials Plus, the involved parties will develop teaching modules and research projects for students. These will be brought under in the innovative Research Based Learning learning environment of the master course.
    • More information

    Afgeronde projecten

    • 2016: UV Absorberende Nanodeeltjes; gesubsidieerd door SIA Raak Pro; Penvoerder Zuyd Lectoraat Material Sciences
    • 2015: NIL-MRT Network for Innovation and Learning in MicroReactor Technology; Co-funded by EU-Erasmus-FEXI
    • 2014: Microreactoren en Flow Chemistry; gesubsidieerd door SIA Raak MKB; Penvoerder Fontys
    • 2014: Promotie Max Moalin; Quercetin and its methlated metabolites: The chemical basis of activity
  • Samenwerking

    CHILL is  een samenwerking tussen Arcus College, Leeuwenborgh Opleidingen, Zuyd Hogeschool, Maastricht University, DSM en SABIC. De participatie van deze bedrijven maakt CHILL dé plek voor een leer- en innovatielab: een dynamische plek waar wetenschap, ontwikkeling, faciliteiten en productie bij elkaar komen. Op de Brightlands Chemelot Campus beschikt CHILL over een aantal goed geoutilleerde laboratoria. De lector material sciences maakt deel uit van het kernteam van CHILL.

  • Teamleden van het lectoraat

    Beginnende professionals (studenten) werken samen met een ervaren professional (laborant) en onder begeleiding van een coach (docent) aan een onderzoeksopdracht of een verworven opdracht vanuit het bedrijfsleven. Het hoofddoel is om het antwoord te vinden op de onderzoeksvraag. De ervaren professional en de coach kunnen docent onderzoekers zijn, een professional uit een bedrijf of universiteit of een laborant vanuit CHILL.

    Lector Lectoraat Material Sciences

    • Dr. Gino van Strijdonck

    Teamleider Chemistry & Materials education en hoofd opleiding Applied Sciences 

    • Dr. Rachelle van Haaften

    Coaches/onderzoekers

    • Dr.Ir. Evelien Baeten
    • Dr. Ruud Boetes
    • Roel Bröker MSc.
    • Ruud Driessen M.Arch.
    • Dr. Tim den Hartog
    • Dr. Tosca van Hooy 
    • Dr. Max Moalin
    • Dr. Cor Schrauwen
    • Ir. Herman Snuverink
    • Ir. Kathleen Stout 

    Ervaren professionals (laboranten)

    • Stefan Beckers
    • Anita Coumans
    • Rick Leuven
    • Jos Linsen
    • Samantha Mous
    • William Warnier
    • Jeroen Welzen

    Overige leden

    • Dr. Cyriel Mentink, project manager CHILL
    • Ing. Ron Lambi, business developer CHILL
    • Dr. Joost Ruland, onderwijs ontwikkeling (CfD, excellentie programma, life long learning)
    • Jeroen Veen, PR & Communicatie
    • Marliene Bos, projectmedewerker

    Leden Raad van Advies 2015-2019
    De raad van advies is een adviserend netwerk bestaande uit:

    • Marnix van Gurp, Brightlands Materials Center, managing director
    • Yvonne van der Meer,  Maastricht University, managing director Biobased Materials.
    • Floris Rutjes, Radboud Universiteit Nijmegen, professor
    • Peter van Tilburg, Enzypep, CEO
    • Jan Zuidam, Limburgse WerkgeversVereniging, voorzitter

Inaugurele rede

Gino van Strijdonck presenteerde zijn inaugurele rede "Chemistry and Materials: It is all about performance… and size does matter!" op 6 maart 2015. 

Lees de inaugurele rede

Lectoraat Material Sciences
Nieuw Eyckholt 300
6419 DJ Heerlen