We staan aan de vooravond van een revolutionaire ontwikkeling: we krijgen het gereedschap in handen om nieuwe materialen op maat te maken. Met uiterst krachtige microscopen kunnen we individuele atomen zien, manipuleren én controleren. We kunnen de eigenschappen van zelfbedachte materialen in de computer berekenen, zodat we ultieme functionele materialen kunnen ontwerpen.

Dit alles opent het tijdperk van materialen op maat: materialen die we kunnen programmeren om exact de gewenste eigenschappen te hebben. Een zestal gamechangers wordt binnen deze route onderscheiden.

3D-printen, designer materialen en composieten
3D-printen is een nieuwe techniek die de weg opent naar nieuwe hybride materialen met gecontroleerde structuur en superieure eigenschappen.

Biomaterialen en zelfassemblage: inspiratie uit de natuur
Moleculen assembleren zichzelf spontaan tot cellen, cellen vormen weefsels, weefsels vormen organen, organen vormen organismen. Wat zijn precies de wetten, de processen en de mogelijkheden van deze zelfassemblage?

Materialen voor duurzame energie
Naast efficiënte opwekking van zonne-energie met verbeterde zonnepanelen is energieopslag essentieel. Het is een grote uitdaging om nieuwe katalysatormaterialen te ontwikkelen, gemaakt uit metalen die niet schaars zijn.

Hightechsystemen en slimme materialen
Zonder nieuwe doorbraken in de ICT kunnen we toekomstdromen zoals het Internet of Things niet realiseren. Nieuwe materialen en concepten zijn daarbij essentieel. Nieuwe technieken openen de weg naar het inzetten van quantummechanica om informatieverwerking ultiem efficiënt te maken.

Smart coatings, smart skins
Bijna alle industrieel vervaardigde voorwerpen bevatten functionele coatings. Het wordt mogelijk om responsieve coatings te ontwikkelen waarvan de eigenschappen zich aanpassen aan hun omgeving.

Duurzame materialenkringlopen
De uitdaging voor de toekomst is om materialen te fabriceren uit duurzame bronnen, om nieuwe kringlopen van gebruik, afbraak, en hergebruik te realiseren, en om zeldzame materialen te vervangen door minder schaarse alternatieven.

Lees meer over deze route in het Portfolio voor Onderzoek en Innovatie.

 

Boegbeeld
Albert Polman (AMOLF)

Contact
Albert Polman (AMOLF)
a.polman@amolf.nl

 

Gerelateerde NWA-vragen