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NanoPAT – Prozessanalytik für die industrielle Herstellung von Nanopartikeln

Auf einen Blick

Beschreibung

Materialien im Nanomassstab sind in verschiedenen Stufen der industriellen Fertigung sehr häufig anzutreffen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Materialien hängen stark von ihrer Grösse ab. Die Charakterisierung der mittleren Grösse, Grössenverteilung und Form von Partikeln im Nanomassstab ist sehr entscheidend für die Qualität und Effizienz von Herstellungsprozessen. Dennoch weisen herkömmliche Charakterisierungstechnologien immer noch vielfältige Unzulänglichkeiten auf, die ein grosses Innovationshemmnis für Hersteller von Nanopartikeln darstellen.
Das NanoPAT-Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, diese Lücke durch die Demonstration von drei neuartigen, in Echtzeit arbeitenden Technologien zur Nanocharakterisierung und Prozessanalytik (PAT) zu schliessen, nämlich der Photonendichtewellenspektroskopie (PDW) - mit Beteiligung der ZHAW -, der OptoFluidic Force Induction (OF2i) und der Trübungsspektrometrie (TUS) einschliesslich der Echtzeit-Datenverarbeitung für die digitale Prozessüberwachung und Produktqualitätskontrolle.  Diese werden in 5 verschiedenen industriellen Keramik-, Polymer- und Mineral-Nanopartikel-Herstellungs- (Zeolithe im Falle der ZHAW) und Verarbeitungsumgebungen validiert. Dies impliziert, dass innovative PATs mit neuen datenanalytischen Technologien gepaart werden, um zum ersten Mal eine Echtzeitanalyse für Herstellungsprozesse von Partikeln im Nanometerbereich mit einer zeitlichen Auflösung im Subminutenbereich zu ermöglichen. Das NanoPAT-Konsortium besteht aus 15 Mitgliedern, darunter Geräteentwickler, Prozessdaten- und Modellierungsexperten, akademische Forschungsgruppen für Prozessanalytik und chemische Verfahrenstechnik, Experten für industrielle Produkttion sowie Innovations- und Kommunikationsspezialisten. Das Konsortium profitiert von der breiten Beteiligung seiner Mitglieder an EU-Netzwerken und laufenden H2020-Projekten. NanoPAT wird intensiv dazu beitragen, die Innovationsfähigkeit des europäischen Nanotechnologiesektors zu verbessern. Infolgedessen werden die NanoPAT-Echtzeit-Nano-Charakterisierungstechnologien TRL 6 erreichen, was wertvolle Verbesserungen in Bezug auf Qualität, Produktivität und Nachhaltigkeit für die Prozessindustrien in der EU und darüber hinaus verspricht.

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