Nieuwsbank

Schrijft, screent en verspreidt persberichten voor journalistiek, search en social media. Hét startpunt om uw nieuws wereldkundig te maken. Ook voor follow-ups, pitches en korte videoproducties.

S. Kuiper promoveert op nieuwe microzeef aan de UT

Datum nieuwsfeit: 31-08-2000
Vindplaats van dit bericht
Bron: Razende Robot Reporter
Zoek soortgelijke berichten

00/76 16 augustus 2000

Helder bier en houdbare dranken dankzij zeef met micro-gaatjes

Een hightech zeef met gaatjes van micrometerformaat. Dat is, simpel gezegd, de microzeef die is ontwikkeld door Aquamarijn in samenwerking met de Universiteit Twente. De zeven, gemaakt van silicium en siliciumnitride, zijn geschikt voor toepassingen met hoge eisen aan de hygiëne. Ze zijn bijvoorbeeld al met succes getest voor het filtreren van gistcellen uit bier. Dankzij nieuwe fabricagetechnieken, ontwikkeld door promovendus ir. Stein Kuiper, kunnen de gaatjes zó klein gemaakt worden dat zelfs bacteriën worden tegengehouden. Voor een steriele vloeistof is dan geen verhitting meer nodig. Daarnaast heeft Kuiper ook een goedkopere wegwerp-variant van de zeef ontwikkeld die van polymeer is gemaakt. Op deze nieuwe variant is octrooi aangevraagd. Stein Kuiper promoveert op 31 augustus aan de faculteit Elektrotechniek van de Universiteit Twente.

Het unieke van de microzeef zit eigenlijk in de beheersing: de grootte en de vorm van de gaatjes zijn precies te controleren, evenals hun onderlinge afstand. Dat kan dankzij de technologie die stamt uit de chipfabricage, waarmee het mogelijk is om minuscule structuren te maken in silicium. De zeef is een heel dun schijfje siliciumnitride met daarin de gaatjes geëtst, ondersteund door een silicium drager. Doordat de zeef zo dun is, ontstaat vrijwel geen verlies van druk. Ten opzichte van klassieke membranen, die vaak een sponsachtige structuur hebben, is een veel grotere dichtheid te halen: meer gaatjes op een vierkante centimeter, volgens een regelmatig patroon. Dit levert een stroomsnelheid en opbrengst die met andere membranen en filters niet is te evenaren. Een voordeel is daarnaast het extreem gladde oppervlak van het materiaal. Dat is belangrijk voor toepassingen met hoge eisen aan de hygiëne.

Bier

De voordelen zijn al gebleken bij tests in de bierbrouwerij. Microzeven zijn daar een veelbelovende manier om gistcellen uit bier te halen. Tot nu toe wordt in de brouwerij kieselguhr-filtratie gebruikt, een methode die schadelijk afval geeft en waarbij onderhoud en schoonmaak veel tijd kosten. Microzeven halen een veel grotere snelheid per vierkante meter filteroppervlak, en zijn eenvoudiger schoon te maken. Proeven laten zien dat de snelheid enkele honderden malen hoger ligt dan bij kieselguhr of andere alternatieven. Kuiper heeft onder meer onderzocht wat de optimale vorm is van de gaatjes. Tot nu toe zijn ze doorgaans rond, maar in deze toepassing sleufvormige poriën een nog vijfmaal hogere opbrengst te leveren. De plaatsing van de sleuven is daarbij zo ontworpen dat ze een hoge druk kunnen weerstaan. Ook heeft Kuiper methoden ontwikkeld om zoveel mogelijk te voorkomen dat de gistcellen de gaatjes gaan verstoppen. Het bier stroomt daarbij parallel aan het zeef-oppervlak, volgens de crossflow techniek, en het houdt op die manier ook de gistcellen in beweging. Met een door Kuiper ontwikkeld model is precies te berekenen hoe sterk de stroming moet zijn om te voorkomen dat de gistcellen in de gaatjes worden vastgezogen.

Ook in een heel andere toepassing wordt de microzeef momenteel getest: voor het scheiden van rode en witte bloedlichamen, van belang bij bloedtransfusies.

Koudsteriliseren

De oorspronkelijke microzeef is door Kuiper op een aantal punten verbeterd. Zo weet hij bijvoorbeeld kleinere gaatjes te maken door een nieuwe manier van belichten toe te passen: tot 65 nanometer is al mogelijk gebleken. Dat is bijzonder, omdat bij deze afmetingen ook bacteriën worden tegengehouden. Het steriel maken van vloeistoffen kan dan plaatsvinden door ze te zeven, in plaats van ze te verhitten (het zogenaamde koudsteriliseren). Smaakbederf tengevolge van verhitting wordt op deze manier voorkomen.

Wegwerpzeef

Naast de verbetering van de bestaande zeef, heeft Kuiper ook aan een heel nieuwe methode gewerkt. De zeef bestaat dan uit polymeer, en de gaatjes worden gemaakt met een soort stempeltechniek, vergelijkbaar met de manier waarop cds worden geperst. In één keer wordt dan de zeef inclusief de drager die als versteviging dient, in het flexibele polymeermateriaal gedrukt. Voordeel is een goedkope zeef die met eenvoudige middelen is te maken, die weliswaar niet alle hoogwaardige eigenschappen heeft van de siliciumnitride zeef, maar die geschikt is voor toepassingen die minder hoge eisen stellen. Kuiper denkt bijvoorbeeld aan een wegwerpzeef voor het koudsteriliseren van drinkwater in gebieden waar de waterkwaliteit niet betrouwbaar is. Op deze microzeef van polymeer is octrooi aangevraagd.

Aquamarijn

Het tweemanscha dr. Cees van Rijn en ir. Wietze Nijdam vormen samen het bedrijf Aquamarijn Micro Filtration BV. De microzeven die zij samen met het onderzoeksinstituut MESA+ van de Universiteit Twente zijn ontwikkelen, worden nu door hen verder doorontwikkeld in marktgerichte toepassingen.

.Hiervoor werkt Aquamarijn samen met bierbrouwer Grolsch aan een pilotproject voor het filtreren van gist.

Nieuwe microzeef met sleufvormige poriën van enkele micrometers lang

Noot voor de pers

Ir. Stein Kuiper (Tilburg, 1969) studeerde tot 1993 Technische Natuurkunde aan de Technische Universiteit Eindhoven. Hij heeft zijn promotie-onderzoek gedaan bij prof.dr. Miko Elwenspoek en dr. Cees van Rijn. Kuiper zal zijn proefschrift verdedigen op 31 augustus om 16.45 uur in het bestuursgebouw van de Universiteit Twente.

Van het proefschrift Development and application of microsieves zijn recensie-exemplaren verkrijgbaar voor de pers.

Contactpersoon Universiteit Twente, Communicatie en Transfer: ir. W.R. van der Veen, tel (053) 4894244, e-mail (w.r.vanderveen@cent.utwente.nl)

© Universiteit Twente 1997-2000

reageer via disqus

Nieuwsbank op Twitter

Gratis persberichten ontvangen?

Registreer nu

Profiteer van het gratis Nieuwsbank persberichtenfilter

advertentie