Project R-13115

Titel

Schaalbare Oplossingen voor Scheiden van Micro- en Nanopartikels in Suspensie (AWESOME)

Abstract

Acoustofluidics (integratie van acoustics en microfluidics) is een snelgroeiend onderzoeksgebied dat uitdagingen op verschillende gebieden aanpakt, zoals biologie, geneeskunde, scheikunde, engineering en natuurkunde. In het bijzonder is de acoustofluidische scheiding van microdeeltjes in vloeistoffen een krachtig hulpmiddel gebleken vanwege de contactloze en biocompatibele aard van de technologie. Hoewel het potentieel van deze technologie breed wordt erkend, wordt ze momenteel industrieel slechts in enkele niches toegepast voor scheiding van grotere (bio)deeltjes en een lage doorvoer. Om deze technologie klaar te maken voor bredere toepassing, is een scheiding van submicron deeltjes in combinatie met volumes in de orde van grootte van tientallen-honderden mL/min vereist. De doelstellingen van het project zijn drieledig. Ten eerste wordt de limiet verminderd voor de grootte van de te scheiden partikels tot 80 nm. Nieuwe benaderingen zullen gebruikt worden om akoestische krachten op zulke kleinere deeltjes te maximaliseren, waarvoor nauwkeurige temperatuurregeling nodig is. Vervolgens zullen innovatieve benaderingen ontwikkeld worden om de technologie te schalen, met een projectdoelstelling van 500 mL/min voor één enkele reactor. Dit proces moet tenslotte stabiel zijn gedurende minstens 2 uur met een breed scala aan concentraties van partikels. In de microfluïdische chip zullen sensoren worden geïntegreerd om de temperatuur en concentratie te monitoren en zo het scheidingsproces te sturen. Dezelfde sensoren kunnen vervolgens worden gebruikt om kwaliteit, zuiverheid of opbrengst van de scheiding te controleren. Op het einde van het project zullen twee demonstraties worden gegeven met suspensies die relevant zijn voor de potentiële eindgebruikers, de ene biomedisch, de andere chemisch-industrieel van aard.

Periode

01 oktober 2022 - 30 september 2026