Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Onder invloed van vocht verandert de kleur van de 3D-geprinte kever van groen naar rood, en weer terug naar groen. (foto: Bart van Overbeeke)

3D-printen is inmiddels mainstream geworden. Voor een paar honderd euro koop je zo'n printer online. Maar hoe zit het met 4D-printen? Hoe print je een voorwerp dat kan veranderen in de tijd, bijvoorbeeld door te reageren op aanraking, licht of vocht? Het blijkt dat dit nog niet zo gemakkelijk is. Promovendus Jeroen Sol nam de uitdaging aan. Hij vond inspiratie in de wereld van de boktor en andere dieren die gebruik maken van iriseren en andere vormen van kleurverandering.

Sols vakgroep onder leiding van Albert Schenning heeft uitgebreide ervaring met slimme materialen die reageren op stimuli van buiten, zoals licht, temperatuur of luchtvochtigheied. De materialen maken gebruik van vloeibare kristaltechnologie, vergelijkbaar met de technieken in LCD-schermen, maar dan toegepast in kunststoffen.

Die kristallen krijgen andere eigenschappen afhankelijk van de richting waarin ze zijn uitgelijnd (ze worden anisotroop). Dat kan mechanisch zijn, dan zijn ze in één richting sterker dan in de andere, of optisch, dan hebben ze afhankelijk van de invalshhoek van het licht een andere kleur.

Een iriserende boktor
En dat laatste is precies waar Sol zich de afgelopen vier jaar mee bezig heeft gehouden. Is het mogelijk om een voorwerp te printen dat van kleur verandert onder invloed van vocht? "De inspiratie daarvoor vond ik in de natuur, en dan in het bijzonder in de Tmesisternus isabellae (zie afbeelding), een boktorsoort waarvan het dekschild van kleur verandert onder invloed van luchtvochtigheid."

Dat Sol koos voor vocht als stimulus, en niet voor licht (zoals promovenda Marina Pilz da Cunha uit dezelfde vakgroep eerder deed voor haar wandelende minirobot ), is niet toevallig. "Wij mensen bestaan voor een groot deel bestaat uit water, en een sensor die je gemakkelijk en goedkoop kan printen met een 3D-printer en die reageert op vocht, kan allerlei toepassingen hebben in de gezondheidszorg. Denk aan een ring die transpiratie meet, of in de toekomst misschien je bloedsuikerspiegel."

Maar Sol ging nog een stap verder. Hij heeft namelijk ook echt een kever geprint. "In de wereld van de materiaalkunde is het heel belangrijk dat je een demonstrator maakt die laat zien dat je vinding ook echt werkt. En de keuze voor een dier ligt dan voor de hand, want er zijn tal van dieren die gebruik maken van iriseren en andere vormen van kleurverandering, bijvoorbeeld voor camouflage."

Een bad van zuur
Maar hoe werkt die kever nu? Sol legt het uit. "Eerst heb ik een kever van hard plastic geprint, en daarop een schild aangebracht met fotonische inkt. Dat ging ook met een printer. Deze laag heb ik vervolgens behandeld met een zuur. Dit zorgt ervoor dat de kristallen in de inkt reageren op vocht. Bij meer vocht zwelt het materiaal als het ware op, waardoor de spiraalstructuur van de kristallen wordt opgerekt. Dit verandert ook de kleur (zie afbeelding hiernonder)".

 

Het mooie is dat je gevoeligheid voor vocht kan manipuleren, door de moleculen minder of meer geladen te maken. "Dat biedt allerlei mogelijkheden voor toekomstige toepassingen."

Vervolgens plaatste de onderzoeker de kever in een afgesloten ruimte waar hij de luchtvochtigheid kon controleren. Bij meer vocht werd de groene kever langzaam roder en roder. Bracht hij het vochtniveau weer terug, dan werd de kever weer groen.

"Dat laatste is cruciaal", zegt Sol. "Dat betekent dat het effect reversibel is. Het kan daarom zonder dat de gebruiker het hoeft te resetten, weer opnieuw worden gebruikt als sensor of actuator."

Toekomst
De jonge onderzoeker praat met aanstekelijke geestdrift over zijn onderzoek. "Ik vind het erg belangrijk dat we duidelijk maken aan de buitenwereld waar wetenschappers mee bezig zijn. Ze hoeven echt niet alles te begrijpen, maar ze moeten wel weten wat wij doen. Daarom vind ik onderwijs ook zo leuk. Kennis overbrengen aan andere mensen."

De onderzoeker heeft inmiddels een nieuwe baan gevonden bij een spin-off van zijn onderzoeksgroep, Lusoco. Het bedrijf werkt aan de ontwikkeling van fluorescerende inkt voor bijvoorbeeld verlichting, energieopwekking en gebouwen."Daar kijk ik erg naar uit. Bovendien is het bedrijf gevestigd op de campus, dus voorlopig ben ik hier nog niet weg!"

Meer informatie
Jeroen Sol e.a., Direct Ink Writing of 4D Structural Colors , Advanced Functional Materials.

Jeroen Sol, Cholesteric Liquid Crystals in Additive Manufacturing (proefschrift); begeleiders: Albert Schenning, Michael Debije.

Onder invloed van vocht verandert de kleur van de 3D-geprinte kever van groen naar rood, en weer terug naar groen.  

In dit YouTube-filmpje zie je hoe Jeroen Sol de kever heeft geprint:

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Gebruik de bliksem om gewa...
> Delftse onderzoekers maken...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kracht van standaardisering

Zachte heelmeesters maken stinkende wonden

Wat is meer?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Sponsored content

     
EDAC connectoren in de TME catalogus
Duurzame, veilige connectoren voor de industrie en de automobielsector. Lees meer >>

Vacatures

Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven  
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.