De beleving van bio-based materialen (15 februari 2018)

Deze “beleving van biobased materialen” vond plaats op 15 februari in de Hogeschool van Amsterdam bij de afdeling Product Design, waar we zeer gastvrij ontvangen werden.
Er was veel belangstelling. De drie sprekers lieten drie bijzondere en nieuwe innovatieve materialen en toepassingen zien van biobased materialen:
Hergebruik van textiel in biocomposieten,  Mycelium op bio restmaterialen, Biobased voetgangersbrug.

 Hergebruik van textiel in biocomposieten (project RECURF)
Dit was het onderwerp van eerste spreker Mark Lepelaar (Lectoraat Hogeschool van Amsterdam)
Mark Lepelaar werkt aan toegepast onderzoek geeft leiding aan studenten projecten
Hij wil  een vertaalslag maken naar serieproductie in een circulaire economie.
Naast RECURF doet hij ook onderzoek naar biobased plastics.
Biobased is vaak nog veel duurder ( vaak tot 3x) dan vergelijkbare niet biobased materialen. Het mengen met reststoffen biedt hiervoor kansen.
Dit is mede een drijfveer van het project RECURF: Hergebruik van textiel in biocomposieten. In RECURF worden de bio cirkel en textiel cirkel gecombineerd. Een mooi voorbeeld is het hergebruik van sokken met gaten. In het project RECURF  is een database opgezet met meer dan 300 samples van nieuwe biobased composiet materialen.
Mark Lepelaar toonde een groot aantal mooie voorbeelden, zoals een dienblad, een prachtige aktetas van jute PLA (50/50), (bio)afbreekbare vinnen van surfboards.
Er is een groot aantal technieken om de materialen te be- en verwerken: Na of voorbewerken met lasersnijden, 3D vormen vouwen, origami techniek.
Een aantal procestechnieken is onderzocht, zoals spuitgieten, warm- en koudpersen en 3D (filament)printen. 3D printen met een extruder op een robotarm is op termijn waarschijnlijk kansrijker.

Conclusie: redelijk gunstige milieu impact, kan in veel gevallen weer gerecycled worden, meer onderzoek nodig, veel toepassingen mogelijk. 
Unieke eigenschappen: lichter, sterker, geluiddempend, hoge belevingswaarde.

Mark Lepelaar presenteert RECURF

De Hogeschool van Amsterdam heeft een publicatie uitgegeven over het project RECURF: ISBN 978-94-92644-6
Deze is ook on-line beschikbaar: www.hva.nl/recurf

Mycelium 
Serena Camere (TU Delft) presenteerde een zeer innovatieve benadering voor de grote uitdaging om te komen tot een circulaire economie.
Mycelium (paddenstoelen) kan op elk afval materiaal groeien en kan dan bijzondere eigenschappen geven. Maar ook als puur mycelium is het toepasbaar.
Serena Camere gaf een aantal voorbeelden van composiet materialen van Mycelium op restmaterialen, zoals stro, zaagsel en katoen.
Het oppervlak voelt soms als leer, het is dan een leer-like.
Ze heeft veel testen uitgevoerd met verschillende composieten.
Ze ging bovendien in op hoe  Mycelium ervaren wordt. Het is weliswaar een dood materiaal, maar het kan anders ervaren worden en wordt het geaccepteerd?
Ze verwees hierbij naar het werk van Elvin Karana van de TU Delft “accepting Materials” en merkte op dat custom based het best geaccepteerd wordt.
Wanneer is het zinvol om een nieuw innovatief materiaal te gebruiken.
Voor leer-like is er geen verschil in de tactiele beleving met “echt” leer

Serena Camere

Biobased bridge
Rijk Blok beschreef het project biobased Bridge in Eindhoven en hoe het team een aantal  problemen in het maakproces opgelost heeft. Ook zijn uitvoerige testen gedaan voor load demping en kruip
Vezels kun je in een bepaalde richting leggen waar de krachten het grootst zijn.
Om geen dure mallen te hoeven maken is gekozen voor een innovatieve oplossing dmv driehoekige profielen
Er zijn nog geen goede bio afbreekbare harsen beschikbaar, daar wordt nog aan gewerkt.

Rijk Blok 

lees verder (de aankondiging, Wim Poelman)

Bio-based materialen staan in de belangstelling en dat is niet zo gek. In het kader van een circulaire economie is het een mooi alternatief voor materialen die gebaseerd zijn op mijnbouw en oliewinning. Biologische organismen leggen in veel gevallen CO2 vast bij de groei en produceren bovendien zuurstof. De levende natuur is van zichzelf een circulair proces en daar kunnen we dankbaar gebruik van maken.

Maar hoe staat het ervoor met de ontwikkeling en toepassing van deze materialen?
Ter gelegenheid van deze Beleving van…  willen we hier antwoord op hebben.
Op vrijwel alle universiteiten en hogescholen wordt onderzoek gedaan naar biomaterialen.

We hebben zoals gewoonlijk drie sprekers uitgenodigd.
Mark Lepelaar van de Hogeschool van Amsterdam zal spreken over toegepast onderzoek van biobased plastics en hergebruik van textiele reststromen  
Serena Camere zal vertellen over haar onderzoek aan de Faculteit Industrieel Ontwerpen in Delft (Engelse taal)
Rijk Blok zal vertellen over het project “Bio-based Bridge” bij de faculteit Bouwkunde in Eindhoven.
Tot slot zal er tijd zijn voor een discussie o.l.v. Wim Poelman (voorzitter van MaterialDesign)

Biobased plastics en hergebruik van textiele reststromen 
Spreker: Mark Lepelaar, Hogeschool van Amsterdam
Mark Lepelaar zal spreken over toegepast onderzoek  en (studenten) projecten. Hij is mede-initiatiefnemer en ontwikkelaar van het regieorgaan SIA-RAAK project RECURF (textielafval).

Mycelium-based Materials for product design 
Spreker: Serena Camere

One of the challenges of this century is to transform our current economy into an eco-friendly and self-sustaining system. An innovative approach is the use of mycelium for the development of materials. 

Mycelium is an interwoven network of fungal filamentous cells called hyphae. Fungi form these mycelia on a wide variety of organic substrates. Mushroom forming fungi are known for their efficient colonization of ligno-cellulosic substrates like wood and straw. In a project of NWO Creative Industry we have developed sub-millimeter to centimeter thick layers of pure mycelium of a mushroom forming fungus. Depending on growth conditions and treatment, materials have been obtained that resemble paper, rubber, plastic and wood.

In this project, we aim to develop a palette of mycelium-based composite materials with different physical properties ranging from elastic to rigid, water-absorbing to water-repellent, and porous to compact. The IDE Post Doc researcher will characterize the material experientially and will provide further feedback for the further development of the material through user input.

Biobased composietbrug
Spreker: Rijk Blok

Het Centre of Expertise Biobased Economy werkt sinds oktober 2014 samen met meer dan 10 (MKB)bedrijven en 3 kennisinstellingen aan de ontwikkeling van een biobased fiets-voetgangersbrug gemaakt van biobased composiet (biocomposiet). Het doel van dit project is om de potentie te onderzoeken van biocomposiet als alternatief voor reguliere constructiematerialen als beton, metaal en fossil-based composieten. Biocomposiet constructiemateriaal biedt in potentie grote voordelen op het gebied van milieu en total cost of ownership. Daarnaast is biocomposiet een mooie kans voor het stimuleren van de lokale economie door onder andere de lokale teelt en verwerking van vlas als basismateriaal voor het biocomposiet.

Dit project kan daadwerkelijk iconisch en innovatief genoemd worden aangezien tot op heden nergens ter wereld een dergelijke bio-based composietbrug is ontworpen en geconstrueerd.

Het project wordt mede financieel ondersteund door het Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek SIA. Naast enkele lectoren en docenten van Avans Hogeschool, Hogeschool Inholland en TU Eindhoven spelen studenten een belangrijke rol. Diverse studenten zijn betrokken en richten zich op het ontwikkelen en testen van biobased materialen alsmede het constructief ontwerp van de brug waarbij diverse biocomposiet testsamples worden gemaakt in het InHolland Composietenlab te Delft. Ook wordt samengewerkt met hogeschool Windesheim welke partner is in een project rond het ontwerpen en realisatie van een hybride biocomposiet ophaalbrug in WILDLANDS, Adventure Zoo te Emmen. In deze brug zal vlasvezel gecombineerd worden met een fossil-based hars. Deze brug wordt gedimensioneerd op relatief lage belasting en kleine overspanning.