Onderzoeksinstituut DIFFER en Eindhoven University of Technology gaan samen werken aan een nationale faciliteit voor onderzoek met röntgenstraling van hoge energie. Nederlandse onderzoekers moeten voor dit soort onderzoek nu nog dure en schaarse tijd reserveren bij enorme synchrotrons in het buitenland. De TU/e is echter vergevorderd met de ontwikkeling van een technologie die zulke hoge-energie-röntgenstraling genereert met kleine en relatief goedkope opstellingen. Hiermee kan bijvoorbeeld onderzoek naar materialen voor de energietransitie een boost krijgen.
Robert-Jan Smits, voorzitter van het College van Bestuur van de TU/e, en DIFFER-directeur Marco de Baar, tekenden afgelopen donderdag een Memorandum of Understanding. Het doel ervan is om op termijn bij DIFFER in Eindhoven een onderzoeksfaciliteit te realiseren op basis van de technologie die is ontwikkeld onder leiding van TU/e-hoogleraar Jom Luiten (Interview in Link magazine), binnen het Interreg-consortium Smart*Light. De onderzoeksfaciliteit moet over enkele jaren operationeel zijn. De partijen staan open voor samenwerking met derden. Het plan past binnen de ambitie van het ministerie van OCW om de nationale onderzoeksinfrastructuur te versterken.
Marco de Baar
“Het is van niet te onderschatten belang dat we in Nederland een dergelijke onderzoeksfaciliteit krijgen”, zegt Robert-Jan Smits. “De vraag is enorm in vele wetenschapsgebieden. Dus dit gaat de Nederlandse wetenschap sterk vooruit helpen. Vooral op gebied van materialen voor de energietransitie is dat hard nodig. We moeten met zijn allen in rap tempo energietechnologieën ontwikkelen die helpen de klimaatverandering binnen de perken te houden. Daarin gaat deze nieuwe onderzoeksfaciliteit een belangrijke rol in spelen.”
Marco de Baar: “Op DIFFER ontwikkelen en onderzoeken we materialen voor de energietransitie. We doen dat het liefst samen met anderen: bedrijven en onderzoekers van buiten. De ontwikkeling van deze X-ray-faciliteit past in onze lijn om complexe meetinstrumenten te ontwikkelen en open te stellen voor materialenonderzoek voor energietoepassingen. Deze toekomstige faciliteit maakt het mogelijk betere analyses te maken van nieuwe materialen, bijvoorbeeld voor elektrodes en katalysatoren. Wij zijn dan ook gelukkig met deze stap.”
Synchrotrons, ofwel lichtbronnen gebaseerd op circulaire deeltjesversnellers, zijn al tientallen jaren de werkpaarden van het röntgenonderzoek waarmee heel nauwkeurig in materialen gekeken kan worden. Dit zijn echter enorme installaties, met een doorsnede van honderden meters, en zeer hoge kosten. Nederland heeft geen synchrotron, en in Europa is er slechts een tiental.
Link magazine editie december thema 2021 Sociale Innovatie: Beter innoveren, beter produceren. Lees Link digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’
“Ze zijn zo gewild dat er grote wachtlijsten zijn”, vertelt TU/e-hoogleraar Jom Luiten. “Dat is een rem op allerlei onderzoeksgebieden. Bovendien zijn lange-duurproeven niet mogelijk.” Luiten ontwikkelde daarom Smart*Light, een alternatieve technologie die met een opstelling van slechts enkele meters min of meer hetzelfde kan: het genereren van extreem heldere en coherente röntgenbundels, waarbij het ook nog mogelijk is om snel de energie te variëren.
Daarmee kunnen nieuwe materialen ontwikkeld worden die nodig zijn voor duurzame energie, bijvoorbeeld voor een kernfusiereactor of voor waterstofproductie. Maar er zal ook grote vraag zijn vanuit medisch onderzoek, nanotechnologie, onderzoek naar metaalmoeheid en onderzoek naar oude kunst – denk aan het ontdekken van overgeschilderde verflagen in oude meesters.
Het prototype van Smart*Light is zo goed als klaar. Luiten verwacht dit jaar de eerste proeven te doen. Daarnaast wordt gewerkt aan de doorontwikkeling van proefopstelling naar een robuuste gebruikersfaciliteit, waarbij ook meerder gebruikers met meerdere vragen en gebruikerseisen kunnen worden bediend. In een volgende fase zal hardere röntgenstraling opgewekt gaan worden voor het onderzoek aan objecten met een hoge dichtheid, en ook de lichtintensiteit verder vergroot worden, zodat nog meer gebruikers bediend kunnen worden.
