Customize Consent Preferences

We use cookies to help you navigate efficiently and perform certain functions. You will find detailed information about all cookies under each consent category below.

The cookies that are categorized as "Necessary" are stored on your browser as they are essential for enabling the basic functionalities of the site. ... 

Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

No cookies to display.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

No cookies to display.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

No cookies to display.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

No cookies to display.

Wetenschap

Nieuwe Delftse sensor moet vogelbestendig zijn

Vliegtuigsensoren die botsingen met vogels bijhouden en afstandbedieningen zonder batterijen. Deze gadgets worden straks misschien wel gemaakt van een nieuw Delfts piëzo-materiaal.

Piëzo-keramische materialen vormen het hart van heel veel schakelaars en sensoren. Ze zitten in toetsenborden, touchscreens, mobiele telefoons en in de honderden sensoren waarmee moderne auto’s zijn uitgerust. Het materiaal dankt zijn succes aan het feit dat het een stroomstootje levert wanneer het vervormt. En het reageert al heel snel. De toe- of afnemende luchtdruk bij achteruit parkeren kan al genoeg zijn om de bestuurder te waarschuwen voor een botsing.

Jammer genoeg is het materiaal ontzettend bros en daardoor kwetsbaar. Prof.dr.ir. Sybrand van der Zwaag van Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek meent dit probleem te hebben opgelost. Hij patenteerde onlangs een nieuwe methode om flexibelere en gevoeligere sensoren te maken. Hij mengt het piëzo-materiaal in poedervorm met taaie vloeibare kristallijne polymeren.

“Onze sensoren zijn wel dertig maal buigzamer, en dat kan zeer voordelig zijn”, zegt Van der Zwaag, die vooral toepassingen ziet voor de luchtvaart. “Momenteel zitten er in vliegtuigvleugels geen sensoren die botsingen met meeuwen registreren”, vervolgt hij. “De klappen zijn enorm. Huidige sensoren zouden meteen stuk zijn. Maar ons nieuwe materiaal is er wel tegen bestand.”

Hoewel je van buiten geen schade ziet aan het vliegtuig, kan het vleugelmateriaal volgens de Delftse onderzoeker inwendig ernstige schade hebben opgelopen. Een sensor die bijhoudt hoe vaak een vleugel dergelijke klappen heeft gekregen, zodat je weet wanneer bepaalde delen vervangen moeten worden, zou daarom handig zijn.

Samen met promovendi van de Universiteit van Twente, de TU Eindhoven en TNO gaat Van der Zwaag de komende vijf jaar zoeken naar andere toepassingen en prototypes ontwikkelen. “Naast de sensoren die vogelbotsingen registreren zouden we bijvoorbeeld afstandbedieningen kunnen maken waarbij de stroom uitsluitend geleverd wordt door de kracht waarmee je de knopjes indrukt”, aldus de hoogleraar. “Batterijen zijn dan niet meer nodig.”

Met het Delftse mengsel zouden sensoren ook sneller en goedkoper gemaakt kunnen worden. Van der Zwaag: “Het kristallijne polymeer is al vloeibaar bij driehonderd graden. Terwijl de huidige keramische sensoren gemaakt worden door het piëzo-materiaal te verhitten tot boven de duizend graden.”

De onderzoekers hebben vier miljoen euro smart mix-subsidie gekregen om hun ideeën uit te werken. Smart mix is een nieuwe overheidssubsidie, bedoeld om wetenschap te vertalen naar industriële toepassingen.

Piëzo-keramische materialen vormen het hart van heel veel schakelaars en sensoren. Ze zitten in toetsenborden, touchscreens, mobiele telefoons en in de honderden sensoren waarmee moderne auto’s zijn uitgerust. Het materiaal dankt zijn succes aan het feit dat het een stroomstootje levert wanneer het vervormt. En het reageert al heel snel. De toe- of afnemende luchtdruk bij achteruit parkeren kan al genoeg zijn om de bestuurder te waarschuwen voor een botsing.

Jammer genoeg is het materiaal ontzettend bros en daardoor kwetsbaar. Prof.dr.ir. Sybrand van der Zwaag van Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek meent dit probleem te hebben opgelost. Hij patenteerde onlangs een nieuwe methode om flexibelere en gevoeligere sensoren te maken. Hij mengt het piëzo-materiaal in poedervorm met taaie vloeibare kristallijne polymeren.

“Onze sensoren zijn wel dertig maal buigzamer, en dat kan zeer voordelig zijn”, zegt Van der Zwaag, die vooral toepassingen ziet voor de luchtvaart. “Momenteel zitten er in vliegtuigvleugels geen sensoren die botsingen met meeuwen registreren”, vervolgt hij. “De klappen zijn enorm. Huidige sensoren zouden meteen stuk zijn. Maar ons nieuwe materiaal is er wel tegen bestand.”

Hoewel je van buiten geen schade ziet aan het vliegtuig, kan het vleugelmateriaal volgens de Delftse onderzoeker inwendig ernstige schade hebben opgelopen. Een sensor die bijhoudt hoe vaak een vleugel dergelijke klappen heeft gekregen, zodat je weet wanneer bepaalde delen vervangen moeten worden, zou daarom handig zijn.

Samen met promovendi van de Universiteit van Twente, de TU Eindhoven en TNO gaat Van der Zwaag de komende vijf jaar zoeken naar andere toepassingen en prototypes ontwikkelen. “Naast de sensoren die vogelbotsingen registreren zouden we bijvoorbeeld afstandbedieningen kunnen maken waarbij de stroom uitsluitend geleverd wordt door de kracht waarmee je de knopjes indrukt”, aldus de hoogleraar. “Batterijen zijn dan niet meer nodig.”

Met het Delftse mengsel zouden sensoren ook sneller en goedkoper gemaakt kunnen worden. Van der Zwaag: “Het kristallijne polymeer is al vloeibaar bij driehonderd graden. Terwijl de huidige keramische sensoren gemaakt worden door het piëzo-materiaal te verhitten tot boven de duizend graden.”

De onderzoekers hebben vier miljoen euro smart mix-subsidie gekregen om hun ideeën uit te werken. Smart mix is een nieuwe overheidssubsidie, bedoeld om wetenschap te vertalen naar industriële toepassingen.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.