Darcy Lab

Het Darcy Lab biedt unieke MRI-faciliteiten die speciaal zijn toegerust op het onderzoeken van de eigenschappen van technologische poreuze materialen.

Poreuze materialen scannen onder extreme omstandigheden

Welk proces zorgt ervoor dat betonnen constructies soms wegrotten? Hoe slaan we zonnewarmte op in een warmtebatterij, zodat we er in de winter ons huis mee kunnen verwarmen? Wat gebeurt er in een chemische reactor vol katalysatoren en wanneer barst een keramische bak door de hitte van vloeibaar staal? Het Darcy Lab biedt wereldwijd unieke MRI-faciliteiten om antwoorden te vinden op al deze vragen.

Poreuze materialen

Wat deze vraagstukken met elkaar gemeen hebben, is dat de oplossingen schuilen in de eigenschappen van poreuze materialen. Om iets te begrijpen van betonrot, moeten onderzoekers bijvoorbeeld weten hoe groot de poriën in het materiaal zijn en welke zouten het materiaal bevat. Hetzelfde geldt voor de katalysatoren die een chemische reactie bespoedigen, of voor een keramische bak van Tata Steel. De MRI-faciliteiten van het Darcy Lab zijn speciaal toegerust om materialen door te lichten op porositeit en samenstelling.

Extreme omstandigheden

De MRI-scanners van het Darcy Lab kunnen onder andere werken bij extreem hoge temperaturen, zodat onderzoekers ook het brandgedrag van materialen onder de loep kunnen nemen. Niet alleen watermoleculen zijn met de scans te lokaliseren, maar ook allerlei zouten in het materiaal. De output van de scans betreft verder niet slechts beeldmateriaal, maar ook cijfermatige informatie om wiskundige modellen over bijvoorbeeld het droogproces van de materialen te toetsen aan de praktijk.

Unieke onderzoeksmogelijkheden

De meeste MRI-scanners kunnen geen materialen doormeten die magnetische verontreinigingen bevatten. De apparatuur in het Darcy Lab is hier daarentegen speciaal voor uitgerust. De MRI-scanners maken scans in minder dan een milliseconde, ongeveer dertig keer zo snel als gewoonlijk. Dat is nodig, omdat magnetische verontreinigingen in de materialen (bijvoorbeeld ijzer) het signaal veel sneller doet vervallen dan normaal. Tegelijkertijd is het mogelijk om experimenten van meerdere uren tot zelfs enkele maanden lang uit te voeren. Door deze bijzondere combinatie van onderzoeksmogelijkheden zijn de faciliteiten van het Darcy Lab wereldwijd uniek.

Samenwerking

Het onderzoek in het Darcy Lab is veelal geïnspireerd op problemen uit de industriële praktijk. Wetenschappers van de TU/e werken er samen met andere onderzoeksinstellingen en bedrijven als AKZO, DSM, OCE, Rijkswaterstaat, TNO en Tata Steel. Geïnteresseerden kunnen voor meer informatie contact opnemen met Leo Pel.