NanoPAT – Prozessanalytik für die industrielle Herstellung von Nanopartikeln

Auf einen Blick
- Projektleiter/in : Prof. Achim Ecker
- Stellv. Projektleiter/in : Dr. Dominik Brühwiler
- Projektteam : Despina Emmanouilidou, Oliver Pauli
- Projektstatus : laufend
- Drittmittelgeber : EU und andere Internationale Programme (Horizon 2020 / Projekt Nr. 862583)
- Projektpartner : PDW Analytics GmbH, innoFSPEC, Arkema France SA, IRIS Technology Group, Universität Potsdam, Medizinische Universität Graz, University of the Basque Country, Analisis-DSC S.L., DSM Coating Resins B.V., Evonik Resource Efficiency GmbH, Fluidinova S.A., Creative Nano P.C., TEMAS Solutions GmbH, BioNanoNet Forschungsgesellschaft mbH, EXELIXIS I.K.E.
- Kontaktperson : Achim Ecker
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.