Koud sinterproces bespaart energie en materiaal

Onderzoekers van Penn State University (University Park, PA) hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor sinteren, een veelgebruikt productieproces voor poedervormige materialen. Het nieuwe proces, dat veel minder tijd en energie kost dan de huidige benaderingen, zou wereldwijde gevolgen kunnen hebben voor de productie en energiebesparing en de weg vrijmaken voor nieuwe ontdekkingen.

Het koude sinterproces van Penn State, ontwikkeld door een team onder leiding van Clive Randall, hoogleraar materiaalwetenschappen en techniek en directeur van Penn State's Materials Research Institute, is een nieuwe kijk op sinteren, een proces waarbij poedervormige materialen worden verdicht of gecomprimeerd — gebruik van warmte en druk. Sinteren wordt gebruikt bij het vervaardigen van een breed scala aan materialen, waaronder glas, metalen, bakstenen en kunststoffen.

De aanpak van Randall gebruikt vloeistof om het sinterproces te voltooien op tijden en temperaturen die een fractie zijn van de huidige methoden. Omdat het proces in minuten in plaats van uren wordt voltooid, kunnen tijd- en energiebesparingen leiden tot enorme productiviteits- en kostenwinsten voor de productiesector en tot veel minder uitstoot van broeikasgassen door de productie.

"Wat we doen, is een vloeistof gebruiken in een oplosproces. Het werkt dan door een verdampingsproces, "zei Randall. “Dat is al eerder gedaan, maar meestal met fasen die niet van voorbijgaande aard zijn. Wat echt belangrijk is aan dit proces, is dat deze vloeistof er is en dan weg is, en in het proces van daar zijn en weg zijn, legt het alle uitwisselings- en diffusie- en groeiprocessen vast die je nodig hebt om het sinteren aan te drijven."

Aangezien traditioneel sinteren gedurende vele uren plaatsvindt bij temperaturen van ongeveer 1000˚ C en koud sinteren plaatsvindt bij temperaturen van kamertemperatuur tot 200˚ C, heeft het proces de deur geopend voor het vervaardigen van materialen die de hogere temperaturen van traditioneel sinteren niet aankunnen.

"De mogelijkheid om nieuwe materialen in dat hele proces op te nemen en nieuwe soorten functionaliteit te maken en dan eindelijk een systeem te hebben waar het in 20 minuten in principe is verdicht, betekent dat je doorvoer en je productieopbrengsten enorm kunnen stijgen", zei Randall. "Dit is geweldig voor productie, het is geweldig voor energiebesparing, het is geweldig voor het milieu en het maakt nu nieuwe intellectuele inspanningen mogelijk bij het maken van materialen."
Deze aanpak werd beschreven in een recent artikel, getiteld "Cold Sintering Process of Composites :Bridging the Processing Temperature Gap of Ceramic and Polymer Materials”, door Randall en zijn co-auteurs gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Functional Materials. Zie voor meer informatie een samenvatting op http://tinyurl.com/ya65e5x7.

Innovation Hub bekroont veelbelovende transporttechnologieprogramma's

Het Michigan Translational Research and Commercialization (MTRAC) statewide Innovation Hub-programma van de University of Michigan (Ann Arbor, MI) heeft zeven geavanceerde transporttechnologieprojecten bekroond. Een aantal projecten is gericht op geavanceerde technologie in de maakindustrie voor de toekomst.

Zeven technologieën die een groot potentieel hebben om transportproblemen op te lossen, ontvangen in totaal $ 600.000 aan financiering van het MTRAC-programma om hun vooruitgang op de commerciële markt voort te zetten. Vijf technologieën ontvangen een subsidie ​​van $ 100.000, terwijl twee $ 50.000 ontvangen, met de mogelijkheid om de resterende $ 50.000 te ontgrendelen, nadat bepaalde mijlpalen gedurende het jaar zijn bereikt.

"Deze teams hebben de verbinding gemaakt tussen hun onderzoek en toekomstige transportsystemen en werken er hard aan om hun technologie op de markt te brengen", zegt de nieuw aangestelde U-M MTRAC-programmadirecteur Eric Petersen. "Investeren in projecten en mensen zal de staat helpen het leiderschap in de transportsector te behouden nu voertuigen geëlektrificeerd worden en autonome systemen worden voorgesteld voor het verplaatsen van mensen en goederen.

Projecten die $ 100.000 aan financiering ontvangen, zijn onder meer:

• Hoogfrequente RADAR voor Autonomous Automotive Applications (U-M):een sub-millimetergolfradarsysteem met superieure detectieresoluties, een groot scanbereik en minimale afmetingen, gewicht en stroomverbruik.
• Hoogwaardige coatings voor motorcilinderboringen (Michigan State University):een proces om diamantachtige coatings af te zetten op het binnenoppervlak van cilinderboringen om wrijving en het resulterende brandstofverbruik te verminderen.
• Multi-Material 3D Printing (U-M):een methode die elektrische assemblages integreert in componenten door middel van micro-additieve fabricage.
• Variable Coupling Wireless Power Transfer System (U-M):een draadloos energieoverdrachtssysteem dat een hoog rendement behaalt op een groot aantal posities en afstanden tussen zender en ontvanger.
• Your Own Planner (U-M):een optimale zoekmachine voor reisplanning die lagere kosten produceert met minimale inspanning voor bepaalde beperkingen en voorkeuren.

Projecten die $ 50.000 aan financiering ontvangen, zijn onder meer:

• Verbeterde objectherkenning LIDAR's voor robotica (U-M):een systeem om het afstandsbereik van LIDAR's aan te vullen met snelle en nauwkeurige objectherkenning, waardoor LIDAR-puntenwolken efficiënt kunnen worden vertaald in objectsemantiek.
• Sensor Fusion en Cognitive Computing-oplossing voor autonoom rijden (U-M):een systeem met verminderde rekenkracht dat onbewerkte sensorinvoer omzet in sterk gecomprimeerde "cues" om de nauwkeurigheid van realtime besluitvormingstaken zoals trajectvoorspelling en multi- object volgen.

Sinds 2012 voert U-M het MTRAC Advanced Transportation-programma uit. In de loop van vijf jaar ontving het programma 47 projectvoorstellen, waarvan er 17 werden gefinancierd, wat in totaal bijna $ 8 miljoen aan vervolgfinanciering opleverde.

U-M is een van de vier universiteiten met een MTRAC-programma en sluit zich aan bij Michigan State University, Michigan Technical University en Wayne State University. Elke universiteit richt zich op een andere industrie, waaronder landbouwbiologie, geavanceerde toegepaste materialen, biowetenschappen, geavanceerd transport en biomedisch.

Vanwege het succes van het programma werd U-M in februari 2017 aangewezen als een staatsbreed innovatieknooppunt voor geavanceerde transportprojecten. De Advanced Transportation Innovation Hub maakt deel uit van een nationaal initiatief, in samenwerking met het Entrepreneur and Innovation-initiatief van de Michigan Economic Development Corporation (MEDC). , financiering van translationeel onderzoek en het versnellen van de creatie en overdracht van nieuwe technologieën door instellingen voor hoger onderwijs, ziekenhuissystemen en onderzoekscentra zonder winstoogmerk. Technologieën kunnen zijn van onderzoeksinstellingen tot praktische real-world toepassingen. De U-M Innovation Hub wordt samen met het Centre for Entrepreneurship (CFE) en het Office of Technology Transfer (OTT) beheerd.

"Het feit dat zoveel projecten in aanmerking komen voor financiering is een ongelooflijk teken dat het programma werkt en een uitstekende weergave is van het soort intellectueel talent dat we aan onze universiteiten in de staat hebben", zegt Denise Graves, directeur universiteitsrelaties bij MEDC. "In staat zijn om transporttechnologieën van onderzoek naar markt te verplaatsen, is essentieel voor de groei van de economie van Michigan. Het combineren van de denkkracht van onze staat met middelen zoals MTRAC is een geweldig voorbeeld van het bieden van commerciële focus aan onderzoeksprojecten die kunnen worden vertaald in echte producten."

In samenwerking met de gastuniversiteiten, ondersteund door het Michigan Strategic Fund en beheerd door het MEDC Entrepreneurship and Innovation-initiatief, hebben de MTRAC-programma's tot nu toe 138 projecten gefinancierd, 19 startende bedrijven helpen ontwikkelen, 61 banen gecreëerd en $ 76,4 miljoen veiliggesteld financiering en in licentie gegeven technologie aan 12 industriepartners. De financiering voor de U-M Innovation Hub-projecten begint op 1 augustus 2017 en loopt tot en met 31 juli 2018.

Het UM MTRAC Innovation Hub Transportation-programma accepteert nieuwe aanvragen vanaf januari 2018.

Drone Maker lanceert nieuw aanbod voor crowdfunding-aandelen

Duke Robotics Inc. (Gulf Breeze, FL), ontwikkelaar van geavanceerde robotsysteemtechnologie, heeft aangekondigd dat het aanbod van maximaal $ 15 miljoen aan gewone aandelen door de SEC is gekwalificeerd onder Tier II van Verordening A+, beschikbaar voor het publiek voor zo weinig als $ 450.

Winnaar van de prestigieuze Security Innovation Award van het Amerikaanse Department of Defense Combating Terrorism Technical Support Office (CTTSO), Duke Robotics' Regulation A+ equity crowdfunding-aanbod biedt het grote publiek - zowel geaccrediteerde als niet-geaccrediteerde investeerders - de mogelijkheid om te investeren in nieuwe robot- en dronetechnologie ontwikkeld in Israël.

Het management van Duke is van mening dat de ontwikkelingen van het bedrijf baanbrekend zijn, met een aanzienlijk groeipotentieel, in de robotica-industrie van vandaag. Met de missie van het bedrijf om levens te redden en troepen te voorzien van onmiddellijke ondersteuning vanuit de lucht, ontwikkelde Duke Robotics de TIKAD - een volledig robotachtig wapensysteem op een platform in de lucht, ook wel het dronesysteem "The Future Soldier" genoemd. De krachtige TIKAD wordt op afstand bediend, is gebruiksvriendelijk, kan gemakkelijk het veld in worden gedragen en kan verschillende wapenladingen dragen.

Met een gepatenteerde stabilisatietechnologie kan de TIKAD de terugslag van zijn wapens absorberen, waardoor een nauwkeurige richt- en schietnauwkeurigheid mogelijk is die troepen in verschillende gevaarlijke situaties kan beschermen. Het bedrijf beweert dat de technologie het aantal ingezette grondtroepen kan verminderen, waardoor het aantal slachtoffers wordt verminderd.

"Als voormalig commandant van de Special Mission Unit ben ik al vele jaren op het slagveld", zei Raziel Atuar, CEO van Duke Robotics, in een verklaring. "De afgelopen jaren hebben we gezien hoe de behoeften van onze troepen op ons slagveld zijn veranderd."
De TIKAD-technologie van het bedrijf zou de technologie van onbemande luchtvaartuigen (UAV) in staat stellen om troepen te vervangen als klassiek leger versus leger confrontaties op het slagveld zijn steeds zeldzamer geworden, met guerrillaoorlogvoering nu gemeengoed. Leidinggevenden van Duke Robotics zeggen dat het gebruik van UAV's om handvuurwapens vanuit de lucht af te vuren tot nu toe geen haalbare optie was.

"Als terroristen opereren, opereren ze vanuit de burgerbevolking en voorkomen ze dat het leger een raket in hun doelgebied schiet", zei Atuar. “Het risico op nevenschade aan onschuldige burgers is vaak te groot. De primaire oplossing die je overhoudt, is het sturen van grondtroepen, maar dit verschuift het risico naar je troepen, wat vaak leidt tot verwondingen en slachtoffers. Maar, we dachten, 'wat als... wat als er een betere manier was'. Dus creëerden we de oplossing:de TIKAD.”

Voor meer informatie over Duke Robotics' Regulation A+ Equity Crowdfunding, zie DukeFutureSoldier.com.

Tech Front wordt bewerkt door senior redacteur Patrick Waurzyniak.