Imec en KU Leuven ontwikkelen uniek nanomateriaal met brede waaier aan duurzame toepassingen

Een oppervlakte ter grootte van een voetbalveld past in een halfleeg frisdrankblikje

LEUVEN, 12  MAART 2019— Imec, ‘s werelds toonaangevende onderzoeks- en innovatiehub op het vlak van nano-elektronica, energie en digitale technologie en energie heeft, samen met KU Leuven binnen de EnergyVille samenwerking, een uniek materiaal ontwikkeld wat een doorbraak kan betekenen voor een heel aantal duurzame toepassingen. Het nieuwe materiaal is een extreem regelmatig driedimensionaal (metaal)rooster op nanometerschaal. Vanwege zijn uitzonderlijke materiaaleigenschappen én de eenvoud om het te produceren verwacht imec dat het op grote schaal kan ingezet worden in de industrie. Denk aan efficiëntere batterijen, betere katalysatoren, brandstofcellen of waterstofproductie.

In wezen is het nieuwe materiaal een microscopisch driedimensionaal kippengaas. Het bestaat uit miljoenen rechtopstaande nanodraadjes die met een uitzonderlijke regelmaat op verschillende hoogtes horizontaal met elkaar zijn verbonden. Op die manier ontstaat een materiaal dat een hoge porositeit combineert met een uitzonderlijk grote oppervlakte per volume-eenheid. Per micrometer dikte stijgt het beschikbare oppervlak met een factor van bijna dertig. Ter vergelijking: een frisdrankblikje gevuld met een oppervlakte van een voetbalveld van dit materiaal zou nog steeds voor 75% lucht bevatten. Een ander interessant aspect is dat de afmetingen van het materiaal zowat volledig naar behoefte aangepast kunnen worden.

Een heel aantal industriële processen bouwen op chemische reacties die aan een oppervlak (moeten) plaatsvinden. Hoe meer oppervlak ter beschikking, hoe meer reacties gelijktijdig kunnen plaatsvinden en hoe sneller of efficiënter het resultaat. Denk aan de elektroden van batterijen, waarin bijvoorbeeld lithium zich omzet in lithium ionen. Of chemische katalysatoren zoals bij een auto, waarbij schadelijke stoffen worden geneutraliseerd aan een oppervlak. En ook brandstofcellen en de productie van waterstof, waarbij waterstof reageert of gevormd wordt aan een metallisch oppervlak.

Minstens even belangrijk voor zijn industriële toepasbaarheid is dat de unieke structuur door relatief eenvoudige processen gerealiseerd kan worden, en uit een variëteit van materialen. Door de parameters van de elektrochemische processen te sturen, kunnen de afmetingen van de gaasstructuur afgestemd worden op de specifieke toepassing. En om het helemaal mooi te maken, is het uiteindelijke materiaal een flexibele folie in tegenstelling tot concurrerende materialen zoals metaalschuimen en aerogels die meer rigide of broos zijn.

Prof. Philippe Vereecken, wetenschappelijk directeur bij imec en hoogleraar aan de faculteit bio-ingenieurswetenschappen van KU Leuven: ”We verwachten heel veel van dit nieuwe nanomateriaal. De vorming van de driedimensionale nanoporeuze structuur kennen we reeds een tijdje. Stanislaw Zankowski heeft tijdens zijn doctoraatswerk de fabricatie verder geoptimaliseerd zodat de unieke eigenschappen van surface-to-volume ratio en hoge porositeit ten volle benut kunnen worden. We verwelkomen alle bedrijven die het met ons willen doorontwikkelen voor duurzame toepassingen.”

 

Lees meer
Hanne Degans
press communications manager - imec

Over imec

Imec is ’s werelds toonaangevende onderzoeks- en innovatiehub op het vlak van nano-elektronica, energie en digitale technologie. De combinatie van onze voortrekkersrol in microchiptechnologie en onze software- en ICT-expertise maakt ons uniek. Imec beschikt over een unieke infrastructuur en een lokaal en internationaal ecosysteem van partners in diverse sectoren. Samen werken we aan baanbrekende innovatie in toepassingsdomeinen zoals gezondheidszorg, slimme steden en mobiliteit, logistiek en Industrie 4.0, energie en onderwijs.

Imec is een vertrouwde partner van bedrijven, start-ups en universiteiten, en brengt meer dan 4.000 topwetenschappers uit meer dan 88 landen samen. Imec heeft zijn hoofdzetel in Leuven en R&D-groepen die verspreid zijn over een aantal Vlaamse universiteiten, in Nederland, Taiwan, de VS, China, en kantoren in India en Japan. In 2017 bedroegen de bedrijfsopbrengsten van imec 546 miljoen euro. Meer informatie op www.imec-int.com

Imec is a registered trademark for the activities of IMEC International (a legal entity set up under Belgian law as a "stichting van openbaar nut”), imec Belgium (IMEC vzw supported by the Flemish Government), imec the Netherlands (Stichting IMEC Nederland, part of Holst Centre which is supported by the Dutch Government), imec Taiwan (IMEC Taiwan Co.) and imec China (IMEC Microelectronics (Shanghai) Co. Ltd.) and imec India (Imec India Private Limited), imec Florida (IMEC USA nanoelectronics design center).
 

Over KU Leuven

KULeuven

De KU Leuven werd opgericht in 1425 en is naast de oudste ook de meest innovatieve universiteit van Europa (Reuters). Met haar 58 000 studenten en meer dan 20 000 medewerkers is zij bovendien de grootste universiteit van België. Vijftien faculteiten bieden bachelor- en masteropleidingen aan op 10 locaties in Vlaanderen. De verschillende klemtonen en aanpak op de campussen zorgen voor een grote variatie in het onderwijsaanbod. De opleidingen zijn gebaseerd op het onderzoek van meer dan 7000 wetenschappers. Als medeoprichter van de League of European Research Universities (LERU) is KU Leuven zowel nationaal als internationaal een toonaangevende onderzoeksinstelling.

Over EnergyVille

EnergyVille

EnergyVille is een samenwerking tussen de Vlaamse onderzoekspartners KU Leuven, VITO, imec en UHasselt voor onderzoek naar duurzame energie en intelligente energiesystemen. Onze onderzoekers leveren expertise aan industrie en overheden op het vlak van intelligente energiesystemen voor een duurzame stedelijke omgeving - zoals smartgrids en geavanceerde warmtenetten.

EnergyVille brengt onderzoek, ontwikkeling, training en industriële innovatie samen onder een naam, in nauwe samenwerking met lokale, regionale en internationale partners. Het samenwerkingsverband werd vanaf de start ingebed in grote nationale en internationale netwerken met het doel in en buiten Europa de expert en thought leader voor duurzame energie in de bebouwde omgeving te zijn. Onze activiteiten moeten onze positie in de top van Europa op het vlak van innovatief energieonderzoek verder verankeren.

EnergyVille wil in het Thor Park in Genk het centrum vormen van een ecosysteem voor onderzoek, bedrijfsontwikkeling en jobs. In Thor Park vormen we een aantrekkingspool voor energiebedrijven zodat er ondernemerschap, innovatie, nieuw economisch weefsel en uiteindelijk ook een nieuwe markt rond duurzame energie ontstaat.

 

Deze website maakt gebruik van cookies met als enige doel het analyseren van surfgedrag, zonder enige commerciële insteek. Lees er hier meer over. Lees ook ons privacy statement. Sommige inhoud (video's, iframes, formulieren,...) op deze website zal pas zichtbaar zijn na het accepteren van de cookies.

Accepteer cookies