De fysische en chemische eigenschappen van contactoppervlakken en de interactie tussen materialen bestuderen, is wat de onderzoeksgroep Interfacial Engineering aan KU Leuven – Brugge sinds oktober 2020 doet. Het multidisciplinaire team, geleid door professor materiaalkunde Veerle Vandeginste, richt zich daarbij onder meer op post-lithiumbatterijen en thermochrome coatings. “Vanuit ons expertisegebied willen we bekijken hoe dergelijke materialen een impact kunnen hebben op duurzame energie”, verduidelijkt de professor.
Professor Vandeginste verrichtte eerder al uitvoerig onderzoek naar fysicochemische interacties. “Aan KU Leuven heb ik dat moeten heroriënteren, maar het heeft nog steeds te maken met energie. Ons team bestaat uit 10 onderzoekers. We concentreren ons vooral op de grensvlakken tussen materialen: hoe interageren die materialen en hoe kunnen we dat contact optimaliseren? Daarbij mikken we op thermochrome coatings, waarvan de eigenschappen veranderen bij schommelende temperaturen. Denk bijvoorbeeld aan coatings op gebouwen: we bekijken hoe die bij hogere temperaturen beter het zonlicht weerkaatsen en bij lagere temperaturen de warmte opnemen, zodat je voordelen krijgt op vlak van energie-efficiëntie.”
Een tweede onderzoekdomein zijn postlithiumbatterijen. “Inzake efficiëntie scoren lithiumbatterijen heel goed, maar ze zijn vrij duur en door hun ontbrandbaarheid minder gunstig qua veiligheid. Zinkbatterijen zouden een alternatief kunnen zijn. Die functioneren dankzij watergebaseerde elektrolyten: ze zijn niet alleen veiliger, maar bovendien zijn de grondstoffen die je ervoor nodig hebt veel beter verspreid en ook in Europa vlot beschikbaar. We bekijken ook mogelijkheden om efficiënte natriumbatterijen te maken, gezien natrium overvloedig beschikbaar is.”
Ons onderzoek naar geavanceerde coatings kan voor de verfindustrie erg zinvol zijn.
Veerle Vandeginste
Materiaal-identificatie
De onderzoeksgroep krijgt onder meer fondsen van FWO (Fonds Wetenschappelijk Onderzoek Vlaanderen) en Europa, maar verzorgt ook diensten aan ondernemingen. “Ons onderzoek daar spitst zich onder meer toe op identificatie van materialen en de eigenschappen van membranen: door chemische en beeldvormingstechnieken gaan we bijvoorbeeld na hoe membranen degraderen. Ons onderzoek naar geavanceerde coatings kan voor de verfindustrie erg zinvol zijn. Een ander aandachtspunt zijn technologieën die op een efficiënte manier CO2 kunnen verwijderen, zoals het opslaan van CO2 in mineralen (carbonaat).”
De komende jaren wil het team rond professor Vandeginste verdergaan op het gekozen pad en onder meer nieuwe inzichten opdoen in ‘slimme’ coatings die bijdragen tot een hogere energie-efficiëntie of energiewinning. “Onze inzichten kunnen nuttig zijn voor studenten elektromechanica (onder meer op vlak van polymeerverwerking), maar ook voor de opleiding kinesitherapie, waar ons onderzoek bijdraagt tot de creatie van ‘slimme’ steunzolen.”
