< Terug naar vorige pagina

Organisatie

Engineering Materials and Applications (EMAP)

Research Group

Tijdsduur:1 mei 2013  →  Heden
Organisatieprofiel:

Expertise van de onderzoeksgroep:

EMAP, Engineering Materials & APplications is gekoppeld aan de faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen op het gebied van elektronica, elektromechanica en elektrochemische ontwikkeling. EMAP vertaalt verschillende onderzoeksdoelen van 'labo fase’' naar '' industrie klaar''. De toegepaste onderzoeksthema's zijn tot stand gekomen in nauwe samenwerking met industriële partners. Het toegepaste onderzoek situeert zich binnen vijf domeinen:

  • Biomedical device engineering, geleid door prof. dr. ir. R. Thoelen

  • Functional materials manufacturing, geleid door prof. dr. ir. W. Deferme

  • Energy systems engineering, geleid door prof. dr. ir. M. Daenen

  • Thin film photovoltaics, geleid door prof. dr. B.Vermang

  • Electrochemical systems, geleid door prof. dr. ir. M. Safari

Op het gebied van geavanceerde diagnostiek richt de groep ‘Biomedical Device Engineering’ zich op onderzoek naar de ontwikkeling van 'speciale' meet platforms die de signalen van sensoren met voldoende precisie en snelheid kunnen verwerken om elke impedantie, thermische of optische biosensor, te vertalen, in een volledig functioneel point-of-care-systeem. Het toegepaste onderzoek gebeurt in nauwe samenwerking met de industrie en wordt toegepast op verschillende gebieden, variërend van gezondheid (zorg) tot voedingsindustrie.

Een ander onderzoeksonderwerp is dat van ‘Functional Materials Engineering’. Met behulp van verschillende print- en coatingprocessen, zoals inkjetprinting, zeefdruk of ultrasone spuitcoating, kunnen inkten worden afgezet op een breed scala aan substraten (van glas over folies tot textiel en papier). De inkten hebben een andere functionaliteit dan "alleen kleur". Ze kunnen geleidend worden gemaakt om te worden gebruikt als interconnects, RFID-antennes of elektroden voor opto-elektronische toepassingen. Andere inkten kunnen de eigenschap hebben om licht te absorberen en kunnen worden gebruikt voor de ontwikkeling van organische zonnecellen, in combinatie met de bovengenoemde geleidende elektroden. Licht-emitterende inkten worden ook bedrukt en gecoat en kunnen bij spanning worden gebruikt om licht uit te zenden, lichtgevende apparaten, geleidende elektroden en (organische) zonnecellen.

Het derde onderwerp betreft ‘photovoltaïcs’ (PV) en energieopslag (batterij) installaties. Naast het fundamentele onderzoek naar de materialen voor PV en batterijen, kijken we vanuit de bouwkundige kant naar toepassingen. Hoe kan knowhow uit fundamenteel onderzoek worden toegepast om de PV-betrouwbaarheid te bepalen van celniveau tot een volledige installatie met converters die powerpoint volgen en energie opslaan. Hier kijken we naar de hele energieconversie keten, gecombineerd met oplossingen voor energieopslag. Het primaire belang ligt in de betrouwbaarheid van alle componenten in deze systemen. Verschillende technieken worden gebruikt om de levensduur en efficiëntie van deze samenstellende onderdelen te onderzoeken, zoals NDT door thermografie, versnelde levenscyclus tests en multiphysics simulatie van componenten en complete installaties.

Er is ook een sterke focus op de ontwikkeling van - voornamelijk chalcogenide - thin film photovoltaïcs (PV), waarbij de belangrijkste doelstellingen zijn innovatie te bieden op het gebied van PV-materialen en zonnecel architecturen. Innovatie van PV-materiaal richt zich op de ontwikkeling, karakterisering en optimalisatie van nieuwe PV-materialen, b.v. voor opkomende PV vrij van kritische grondstoffen (CRM) of (semi-) transparante PV-vensters. Zonnecel Innovatie richt zich op de ontwikkeling van geavanceerde driedimensionale dunne-film zonnecel concepten (afkomstig van silicium PV) en zeer efficiënte tandem benaderingen. Het team heeft bij EnergyVille en Solliance speciale ultramoderne verwerkingsfaciliteiten voor de fabricage en karakterisering van apparaten en modules voor dunne films.

‘Electrochemical systems’ zoals batterijen, supercondensatoren en brandstofcellen spelen een belangrijke rol in de toekomst van energiesystemen. De essentie van de wetenschappelijke benadering in de subgroep van Electrochemical engineering (EE) is gebaseerd op de koppeling van experimenten en fysica-gebaseerde modellering om een ​​diepgaand maar kwantitatief begrip van de elektrochemische systemen te verkrijgen. Elektrochemische energieopslagsystemen (bijvoorbeeld Li-ion) van component tot celniveau zijn het hoofdonderwerp van het onderzoek in de EE-groep. De onderwerpen variëren in een breed scala van fundamentele tot toegepaste onderzoeksvragen en omvatten:

1) engineering en optimalisatie van poreuze elektroden;

2) lading- en warmtetransport verschijnselen in de poreuze elektroden en elektrolyten;

3) elektronische / ionische percolatie in de cel sandwichlaag;

4) cel assemblage, opschaling en studie van de grootte-effecten;

5) veroudering, betrouwbaarheid en simulaties aan het einde van de levensduur.

Meer info kan je bovendien terugvinden op de website van Energyville 


Trefwoorden:betrouwbaarheid PV, biosensoren, functionele inkten, hernieuwbare energie, impedantie spectroscopie, medische apparatuur, multifysica modellering, printbare deklagen, thermische analyses, batterijen, brandstofcel, supercondensator, dunne-filmzonnepaneel
Disciplines:Elektronica, Elektrische energietechniek, Sensoren, biosensoren en slimme sensoren, Energieopwekkings-, conversie- en opslagtechniek, Materialenwetenschappen en -techniek