Slimme oppervlaktes die vloeistoffen afscheiden en absorberen, bieden nieuwe mogelijkheden op het gebied van gezondheid, zoals het sneller laten genezen van wonden. De NWO stopt ruim 400.000 euro in onderzoek aan de TU Eindhoven naar dergelijke ‘slimme oppervlaktes’, die in de toekomst mogelijk ook gebruikt kunnen worden als kunstmatige huid van robots.
Danqing Liu, universitair docent aan de Afdeling Chemische Technologie en Chemie van de TU / e, is één van de zeven beginnende onderzoekers in natuur- en scheikunde die via het START-UP-programma van de NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek) geld krijgt. In totaal is er drie miljoen euro toegekend.
Slimme oppervlaktes scheiden vloeistof af
Liu ontvangt bijna 411.000 euro, die zal worden gebruikt om slimme oppervlakken te ontwikkelen die vloeistoffen kunnen afscheiden en absorberen uit hun omgeving, in reactie op licht of op elektrische velden. Deze oppervlakken zullen worden gebruikt om wrijving te bestuderen tijdens beweging, voor zelfreinigende systemen en voor robot- en gezondheidszorgtoepassingen.
Afscheiding is een veel voorkomend verschijnsel in de natuur. De menselijke huid scheidt olie af om ons lichaam te verdedigen tegen bacteriën en zweet om onze lichaamstemperatuur te reguleren. Vissen scheiden slijmerig slijm uit hun huid af om te beschermen tegen parasieten en om wrijving met water te verminderen om sneller te zwemmen. Geïnspireerd door de huid van levende wezens, ontwikkelt Danqing Liu slimme oppervlakken die herhaaldelijk stoffen kunnen vrijgeven en opnieuw absorberen onder omgevingsstimuli, zoals licht en elektriciteit.
Biomedische doelen
Gecontroleerde afgifte van vloeistof uit het oppervlak is belangrijk voor zelfreinigende systemen, waarbij het vrijgegeven smeermiddel de bevochtigbaarheid van het oppervlak wijzigt en de hechting van verschillende verontreinigingen afstoot. Dergelijke slimme oppervlaktes kunnen ook worden gebruikt voor biomedische doeleinden, zoals huidpleisters, om de luchtvochtigheid te beheersen en langzaam antibiotica vrij te geven om wonden te genezen.
In robots, vooral in humanoïde robots die hoge torsie-eisen stellen aan hun motoren, vormt de gegenereerde warmte een belangrijke beperking voor hun prestaties. Momenteel lossen ingenieurs dit probleem op door ventilatoren of omvangrijke radiatoren te gebruiken, die ruimte innemen en massa toevoegen. In de toekomst kunnen de door Liu ontwikkelde slimme oppervlakken worden gebruikt om kunstmatige skins te ontwikkelen die 'robots kunnen laten zweten, afkoelen en beter laten presteren'.
Einde START-UP-programma
Het START-UP-programma van NWO beoogt een impuls te geven aan nieuwe hoofdonderzoekers door hen de mogelijkheid te bieden hun creatieve en risicovolle ideeën te verfijnen en een basis te leggen voor toekomstige onderzoeksthema's en innovaties.
Met de toekenning van de eerdergenoemde financieringsronde is het START-UP-programma beëindigd. De via NWO toegewezen sectorplangelden (inclusief de middelen voor START-UP) worden namelijk overgedragen voor directe overheidsfinanciering. Dit betekent dat de NWO na 2020 geen toegang meer heeft tot deze financiering en deze daarom zal beëindigen.
