Bert van Haastrecht
Program Manager Materials innovation institute (M2i)

Hoe kunnen we het energieverbruik van vervoermiddelen verder reduceren?

Er is een mooie slag te maken door wrijvingsverliezen te beperken en te werken met efficiëntere motoren. Gewichtsreductie is ook belangrijk. Om dit te realiseren wordt in toenemende mate gebruik gemaakt van hybride oplossingen, waarbij een hoge sterkte van staal wordt gecombineerd met lichte metalen en vezelversterkte polymeren. De onderzoeken zijn gericht op uitdagingen op het vlak van verbindingstechnologie en bijvoorbeeld op coatings, omdat je bij het gebruik van verschillende materialen wel wilt dat het hele uiterlijk van de auto dezelfde oppervlaktekwaliteit krijgt qua kleur en glans.”

Welke rol speelt 3D printen over tien jaar?

“De groei zit vooral in biomedische toepassingen. Denk aan gehoorapparaten en protheses, en andere heel specifieke toepassingen. De technologie biedt nieuwe vormmogelijkheden en daarmee nieuwe oplossingen. Er moet nog wel veel gebeuren aan de procesbeheersing: je wilt uiteindelijk op een voorspelbare manier een product maken met de juiste eigenschappen. Dat kan nu voor de meeste materialen nog niet, omdat er nog veel onderzoek nodig is. Kosten en productiesnelheid spelen ook een rol als het gaat om de toepassingsmogelijkheden, 3D printen zal daarom ongeschikt blijven voor grootschalige productie van standaard onderdelen.”

Hoe belangrijk wordt ‘the Internet of Things’?

“Dat wordt wel gezien als de vierde industriële revolutie. Je ziet dat er in systemen steeds meer sensoren zitten die belangrijke gegevens opslaan en delen in het proces. Dit vind je al terug in interne productieprocessen, bijvoorbeeld voor het plannen van onderhoud. Ik zie vooral een groei van “the Internet of Things” in verbeterde communicatie tussen producenten en hun klanten. Door gegevens steeds beter en automatisch aan elkaar te koppelen in de keten, kun je het productieproces flexibel inrichten op de wensen van de klant. Dat heeft echt zin."

Wat is de huidige status van self-healing materials en wat zijn de verwachtingen hiervan?

“Die zullen in toenemende mate worden toegepast. Er is nog wel veel ontwikkeling nodig voor de stap van research naar daadwerkelijke toepassing. Het duurt in de diverse onderzoeksprogramma’s  namelijk nog zo’n tien jaar tot de werking in de praktijk is gedemonstreerd. Ook vraagt het ‘inbouwen’ van de eigenschappen of technieken in de materialen natuurlijk vaak om een extra investering. Dat ga je pas doen als blijkt dat de ontwikkeling bijdraagt aan een kostenreductie over de totale levensduur.”



Marnix van Gurp
Managing Director Brightlands Materials Center

Hoe kunnen we het energieverbruik van vervoermiddelen verder reduceren?

Eén van trends in de auto-industrie is verlaging van gewicht om de uitstoot van kooldioxide te verminderen. We kunnen metaal al vervangen door kunststof. Dat geldt ook voor elektrische auto’s. Hoe zwaarder de auto is, des te minder ver ermee gereden kan worden. Thermoplastische composieten zijn een volgende oplossing. Er kan al heel veel, maar de prijs speelt in deze volumemarkt wel een voorname rol. We zoeken naar nog dunnere, sterkere materialen, zo nodig combinaties van kunststof en metaal. De uitdaging is om die steeds voordeliger te produceren.”

Welke rol speelt 3D printen over tien jaar?

“Het is een hype. De hele wereld is er mee bezig, maar de belangrijkste toepassingsgebieden hebben zich misschien nog niet gemanifesteerd. Het meest interessant is volgens mij de toepassing voor de biomedische wereld. Met 3D printen kunnen voorwerpen op maat gesneden worden, zoals een implantaat. Er worden al implantaten gemaakt voor heel precieze schedelreconstructies. Dat is een belangrijke innovatie. Een andere interessante toepassing uit mijn eigen vakgebied is dat printplaten straks 3D in de behuizing van devices geïntegreerd kan worden.”

Hoe belangrijk wordt ‘the Internet of Things’?

“Alles communiceert met alles. Met een smartphone wordt de thermostaat geregeld. Er kan daarnaast ook gedacht worden aan registratie van zaken in huis, bijvoorbeeld hoe vol de koelkast is. Daar zie ik een trend. Meten, weten en opdracht geven. De consument wordt veeleisender. Wat heb je nodig, waar moet je op letten en klopt het wat er allemaal in de schappen van winkels ligt? Er wordt verbinding gelegd tussen zaken die zich nu nog los van elkaar in de waardeketen bevinden.”

Wat is de huidige status van self-healing materials en wat zijn de verwachtingen hiervan?

“Het is een veelbelovende technologie waaraan hard wordt gewerkt. Het voordeel is dat je geen reparaties meer hoeft uit te voeren. Het materiaal lost het zelf op, ook de kras in de lak van je auto die met behulp van het zonlicht wordt hersteld. Als je een methode hebt om de reparatie goedkoper te maken, is dat mooi. Maar de lak wordt in productiekosten wel duurder. Waar ligt het break-even-point? Dit moet via niches zijn weg vinden.“



Katja Loos
Hoogleraar Polymeerchemie Rijksuniversiteit Groningen

Hoe kunnen we het energieverbruik van vervoermiddelen verder reduceren?

Het is mogelijk om een auto volledig uit lichtere nanocomposieten te bouwen, maar de vraag is of je je dan wel veiliger voelt dan in een auto van metaal. Metaal is misschien zwaarder en de productie kost meer energie, maar het wordt wel goed gerecycled. Bij plastic zijn er intussen al veel oplossingen voor hergebruik, maar die moeten eerst beter geïmplementeerd worden.”

Welke rol speelt 3D printen over tien jaar?

“Voor kleine bedrijven is dit een ontzettend interessante ontwikkeling. Ik gebruik liever de term ‘rapid prototyping’ als er iets op kleine schaal geproduceerd moet worden, want er zijn naast 3D printen ook heel veel andere technieken. Daarnaast zullen plastic bekertjes en al het andere plastic dat wij dagelijks gebruiken over tien jaar nog steeds met extruders en spuitgietmachines geproduceerd worden. Een 3D printer is bijvoorbeeld wel een ongelooflijk mooi instrument voor de fabricage van de matrijs die nodig is voor het spuitgieten.”

Hoe belangrijk wordt ‘the Internet of Things’?

“Het is voor mij meer een technologische ontwikkeling dan een materiaalontwikkeling. De toepassing en productie van plastics zal veranderen, want de chips die gebruikt gaan worden voor ‘the Internet of Things’ zitten allemaal in een plastic behuizing. Als ik dan van de polymeerkant spreek, dan zal dat dus voor ons een big business worden. ‘The Internet of Things’ heeft ook een grote impact op productie en logistiek, en ik weet dat de Ontwikkelingsmaatschappij voor Noord- Nederland (NOM) met haar coalitie tussen de belangrijkste High Tech Systems and Materials initiatieven in Noord-Nederland grote stappen zet op het gebied van Smart Industry en Industrie 4.0.”

Wat is de huidige status van self-healing materials en wat zijn de verwachtingen hiervan?

“Nederland is hier heel erg sterk in. Als je plastic kapot maakt dan is het in eerste instantie waardeloos. Wanneer je echter bepaalde groepen in het polymeer inbouwt, welke met elkaar kunnen reageren bij een bepaalde temperatuur, kun je het materiaal weer repareren door het stuk plastic of coating simpelweg lokaal op te warmen. Niet alleen voor auto’s zou dit interessant kunnen zijn, maar bijvoorbeeld ook voor biomedische implantaten.”