Zoekresultaten

2-REAL-GUTS: Twee dierproefvrije darmmodellen voor het testen van voedingsconcepten

Aanleiding: De belangstelling voor gezonde en veilige voeding is groot. Bij de gezondheidseffecten van voeding spelen de darmen een cruciale rol. Verschillende soorten bedrijven hebben behoefte aan natuurgetrouwe testmodellen om de effecten van voeding op de darmen te bestuderen. Ze zijn vooral op zoek naar modellen waarvan de uitkomsten direct vertaalbaar zijn naar het doelorganisme (de mens of bijvoorbeeld het varken) en die niet gebruikmaken van kostbare en maatschappelijke beladen dierproeven. Doelstelling Het project 2-REAL-GUTS heeft als doel om twee innovatieve dierproefvrije darmmodellen geschikt te maken voor onderzoek naar voedingsconcepten en -ingrediënten. De twee darmmodellen die worden toegepast zijn darmorganoïden, minidarmorgaantjes bestaande uit stamcellen, en darmexplants bestaande uit hele stukjes darm verkregen uit relevante organismen. Beide modellen hebben potentieel heel uitgebreide toepassingsmogelijkheden en hebben ook grote voordelen ten opzichte van de huidige veelgebruikte cellijnen, omdat ze meerdere in de darm aanwezige celtypen bevatten en uit verschillende specifieke darmregio's te verkrijgen zijn. Gezamenlijk gaan de partners werken aan: 1) het aanpassen van de kweekomstandigheden zodat darmmodellen geschikt worden om de vragen van partners te beantwoorden; 2) het vaststellen van de toepassingsmogelijkheden van de darmmodellen door verschillende stoffen en producten te testen. Beoogde resultaten Kennisconferenties, publicaties en exploitatie van de modellen zullen zorgen voor het verspreiden van de opgedane kennis. Omdat het project gebruikmaakt van moderne, op de toekomst gerichte laboratoriumtechnieken (kweekmethoden met stamcellen en vitaal weefsel, moleculaire analyses en microscopie), leent het zich uitstekend om geïmplementeerd te worden in het hbo-onderwijs. Als spin-off zal het project dan ook voorzien in een specifieke, voor Nederland unieke hbo-minor op het gebied van stamcel- en aanverwante technologie (zoals organ-on-a-chiptechnologie).

3CRA - Closing Carbon Cycles with Renewable Amines

In this proposal, a consortium of knowledge institutes (wo, hbo) and industry aims to carry out the chemical re/upcycling of polyamides and polyurethanes by means of an ammonolysis, a depolymerisation reaction using ammonia (NH3). The products obtained are then purified from impurities and by-products, and in the case of polyurethanes, the amines obtained are reused for resynthesis of the polymer. In the depolymerisation of polyamides, the purified amides are converted to the corresponding amines by (in situ) hydrogenation or a Hofmann rearrangement, thereby forming new sources of amine. Alternatively, the amides are hydrolysed toward the corresponding carboxylic acids and reused in the repolymerisation towards polyamides. The above cycles are particularly suitable for end-of-life plastic streams from sorting installations that are not suitable for mechanical/chemical recycling. Any loss of material is compensated for by synthesis of amines from (mixtures of) end-of-life plastics and biomass (organic waste streams) and from end-of-life polyesters (ammonolysis). The ammonia required for depolymerisation can be synthesised from green hydrogen (Haber-Bosch process).By closing carbon cycles (high carbon efficiency) and supplementing the amines needed for the chain from biomass and end-of-life plastics, a significant CO2 saving is achieved as well as reduction in material input and waste. The research will focus on a number of specific industrially relevant cases/chains and will result in economically, ecologically (including safety) and socially acceptable routes for recycling polyamides and polyurethanes. Commercialisation of the results obtained are foreseen by the companies involved (a.o. Teijin and Covestro). Furthermore, as our project will result in a wide variety of new and drop-in (di)amines from sustainable sources, it will increase the attractiveness to use these sustainable monomers for currently prepared and new polyamides and polyurethanes. Also other market applications (pharma, fine chemicals, coatings, electronics, etc.) are foreseen for the sustainable amines synthesized within our proposition.

3D 'hout' printen

Hout is een veelgebruikt duurzaam (bouw)materiaal met belangrijke ecologische voordelen: Het is hernieuwbaar en fungeert als CO2-opslag. Een nadeel van hout is echter dat het alleen met verspanende technieken (draaien, frezen, zagen) verwerkt kan worden, hetgeen veel houtafval veroorzaakt. Daarbij wordt het afval en hout dat ongeschikt is als constructiemateriaal slechts ingezet in laagwaardige toepassingen of verbrand. Afgezien van het gebruik van houtvezels als filler materiaal bij 3D-printen van kunststoffen, wordt 3D-printen van hout(afval) nog niet toegepast, hoewel dit wel mogelijk is: Alle plantaardige materialen bevatten natuurlijke polymeren, lignine en cellulose, welke voor mechanische eigenschappen zorgen. Door deze polymeren uit plantaardige materialen te scheiden kunnen deze, met behulp van enkele additieven, in een thermoplastisch verwerkbaar materiaal worden omgezet dat extrudeerbaar is. Door de locatie van de extruder te manipuleren en hier laagsgewijs een object mee te maken ontstaat een additive manufacturing (AM) proces: een 3D ‘hout’printer! Naast materiaalefficiëntie biedt AM unieke voordelen, namelijk grote vormvrijheid en de mogelijkheid van seriematige enkelstuksproductie. Indien gecombineerd met de ontwerptechnieken parametrisch en topologische ontwerpen zijn vergaande optimalisaties van materiaalgebruik en productvariaties mogelijk. Met AM ontstaat zodoende een enorm nieuw spectrum van hoogwaardige toepassingsmogelijkheden voor hout(afval). In dit projectvoorstel wordt via de driehoek van ‘materiaal – proces – toepassing’ simultaan onderzoek gedaan naar: (1) Geschikte combinaties (blends) van cellulose en lignine om mee te kunnen extruderen; (2) Het ontwikkelen van een 3D-printproces en setup voor het verwerken van deze materiaal-combinaties; (3) Het identificeren van geschikte toepassingen. Geschikte toepassingen worden beïnvloed door materiaaleigenschappen en het printproces. Beide aspecten hebben ook onderlinge wisselwerking. Daarom wordt binnen casestudies van mogelijke toepassingen de onderlinge invloed integraal onderzocht. De doelstelling is daarbij om een werkende 3D ‘hout’printer met een werkend receptuur te ontwikkelen en de haalbaarheid van innovatieve, duurzame en voor de markt relevante toepassingen aan te tonen middels cases.

3D print technologie voor continu-vezelversterking in kunststof producten - 3DComp

3D printen met kunststofrecyclaat

Dit voorstel betreft een onderzoek naar de verschillen in zuiverheid tussen virgin kunststof en post-industrial en post-consumer kunststof-reststromen in relatie tot de inzet van deze materialen bij 3D printen. Thermoplastische kunststoffen zijn in theorie goed te recyclen en opnieuw te gebruiken, bijvoorbeeld in een 3D print proces. In de praktijk blijkt het echter een uitdaging om gerecycled filament te produceren dat geschikt is voor de huidige machine-eisen. De oorsprong van dit project ligt in de gedachte om niet het materiaal aan te passen aan de machine, maar de machine aan het materiaal en hierdoor het gebruik van kunststofrecyclaat in 3D-printen te vergroten. Alvorens dit te kunnen, is meer inzicht in de materiaaleigenschappen nodig. Het doel van dit project is dan ook om de verschillende samenstellingen van kunststof-reststromen in kaart te brengen en hoe dit zich vertaald in mechanische en esthetische kwaliteit ten opzichte van virgin materiaal en wat dit vraagt aan aanpassingen aan 3D printers om deze kunststof-reststromen te kunnen verwerken. Dit onderzoek is een eerste fase in een groter onderzoeksproject. Volgende fasen zullen zich toespitsen op het optimaliseren van productietechnieken voor het printen met gerecycled kunststof en het ontwikkelen van mogelijke toepassingen en bijbehorende circulaire business modellen. Aanleiding voor dit onderzoeksvoorstel is tweeledig. Enerzijds de ervaring van Cre8 dat 3D printen relatief veel kunststof restmateriaal oplevert in de vorm van mislukte prints, proefprints en prototypes met korte levensduur. Passend bij hun duurzame bedrijfsprofiel heeft Cre8 de behoefte om hun eigen reststroom en reststromen uit hun omgeving in te zetten in het productieproces. Anderzijds ziet Refilment zich geconfronteerd met de complexe samenhang tussen de samenstelling van kunststof-reststromen en zijn verwerkingsmogelijkheden (bijvoorbeeld extruder-diameter en verwerkingstemperatuur).

3D printen uit gerecycled kunstgras

De kunstgrasberg in Nederland is groeiende. In april 2019 hebben een aantal bedrijven, zijnde ketenpartners, de handen in een geslagen om dit te doen veranderen, en hebben GBN Artificial Grass Recycling (GBN-AGR) opgericht. Dit heeft in juni 2020 geresulteerd in een fabriek voor de recycling van de kunstgrasmatten. De eindproducten van deze fabriek zijn circulair grondstoffen zoals circulair zand, circulair SBR, circulair TPE en RTA. Deze grondstoffen worden op traditionele productiewijze in mallen geperst en waaruit rubbertegels, kantplanken, picknicksets worden vervaardigd. Gezien de hoeveelheid aan kunstgrasmatten is er behoefte vanuit de ketenpartners om meer en hoogwaardige producten te realiseren. In dit onderzoek wordt een verkenning gedaan naar de mogelijkheid om gerecycled kunstgras te gaan 3D printen. Zo dat er in de toekomst hoogwaardige en vernieuwde producten uit te vaardigen zijn. Ook zijn de huidige 3D printbedrijven nog niet bekend zijn met circulaire grondstoffen uit gerecycled kunstgras, aangezien het 3D printfilament daarvan nog niet voor handen is. Via materiaalonderzoek, ontwikkeling van 3D printfilament, testen van het filament wordt de eerste aanzet gegeven om tot een grondstof te komen die voor hoogwaardige producten kan worden ingezet. Tevens wordt een productontwerp voor een product gecreëerd. En wordt er een prototype, eventueel op schaal gefabriceerd met het 3D printfilament afkomst van de circulaire grondstoffen van het gerecycled kunstgras. Het einddoel is om de kunstgrasberg in Nederland te doen krimpen, door: - Aantoonbaar te maken aan de maakindustrie dat gerecycled kunstgras een basisgrondstof kan zijn voor producten. - 3D printen een productiemethode is dat voor bepaalde toepassingen voordelen kan hebben om hoogwaardige producten van gerecycled kunstgras mee te maken, naast de al bestaande traditionele productiemethoden.