{"id":314964,"date":"2021-10-26T16:57:37","date_gmt":"2021-10-26T14:57:37","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=314964"},"modified":"2021-10-26T16:57:37","modified_gmt":"2021-10-26T14:57:37","slug":"das-automatisierte-labor-wird-innovationen-revolutionieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/das-automatisierte-labor-wird-innovationen-revolutionieren\/","title":{"rendered":"Das automatisierte Labor wird Innovationen revolutionieren"},"content":{"rendered":"\n<p>Die Zeit wird knapp. Die Menschheit steht vor der gro\u00dfen Herausforderung, den CO2-Aussto\u00df zu stoppen, um die globale Erw\u00e4rmung zu begrenzen. Deshalb werden jetzt viele neue Technologien entwickelt, unter anderem im Bereich der Brennstoffzellen und der Solarzellen. Die meisten Entwicklungen beruhen auf der Entwicklung neuer Materialien. Die Materialforschung ist jedoch sehr langsam und ineffizient. Auch bei der Koordinierung der Forschung gibt es Unzul\u00e4nglichkeiten.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"materialforschung-4d87dc20-a4b0-485d-8e78-b42dfa9ea2d9\">Materialforschung<\/h3>\n\n\n\n<p>Das muss anders sein, das kann anders sein. Dies ist die heilige \u00dcberzeugung von Aaike van Vugt von <a href=\"https:\/\/vsparticle.com\/\">VSParticle<\/a>, einem Scale-up-Unternehmen, das vor sieben Jahren an der <a href=\"https:\/\/www.tudelft.nl\/en\/stories\/articles\/building-differently-to-combat-aircraft-noise\">Technischen Universit\u00e4t Delft <\/a>gegr\u00fcndet wurde. &#8220;Die Materialforschung ist ein &#8220;trial-and-error&#8221;-Prozess, der sehr langsam und teuer ist. Um ein neues Material zu entwickeln, vom ersten Test im Labor bis zur industriellen Produktion, vergehen leicht f\u00fcnfzehn Jahre&#8221;, sagt der 31-j\u00e4hrige Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer von VSParticle. Sein Unternehmen hat eine L\u00f6sung entwickelt, einen Nano-Drucker und ein automatisiertes Labor &#8211; beides k\u00f6nnte eine echte Revolution einleiten.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/NanoPrinter-1004x669.jpg\" alt=\"\"\/><figcaption>Forscher untersuchen neues Material, das mit dem NanoPrinter gedruckt wurde \u00a9 VSParticle<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Der Nano-Printer, so Van Vugt, kann mit einem Tintenstrahldrucker verglichen werden, der mit vier Grundfarben \u00fcber 15.000 Farbtypen in jeder Form drucken kann. &#8220;Mit dem Nano-Printer k\u00f6nnen wir 62 Grundelemente wie Zink, Aluminium und Titan in eine feste Form bringen. Der Drucker mischt die gew\u00fcnschten Elemente in der ben\u00f6tigten Menge in einem digitalen Verfahren. Die Materialien werden auch in Nanopartikel umgewandelt. Dies hat den Vorteil, dass sich die physikalischen Eigenschaften des Materials \u00e4ndern, was ihnen noch mehr M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Herstellung eines neuen Materials bietet.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"nanoprinter-c2d7aab0-c8a8-4034-be29-93504ce764de\">Nano-Drucker<\/h3>\n\n\n\n<p>Die Maschine druckt das Material in einem digitalen, additiven Fertigungsprozess in beliebiger Form. Wenn man dar\u00fcber nachdenkt, hat das etwas Unglaubliches an sich. Innerhalb weniger Minuten spuckt der Nano-Drucker das neue Material mit den gew\u00fcnschten Eigenschaften in der gew\u00fcnschten Form aus (3D-Druck). Ein Forscher w\u00fcrde sich monatelang damit besch\u00e4ftigen, so wie es derzeit in der wissenschaftlichen Welt der Fall ist.<\/p>\n\n\n\n<p>Der Forscher von heute muss das neue Material testen, die Daten verarbeiten, eine Schlussfolgerung ziehen und, wenn das gew\u00fcnschte Material nicht zufriedenstellend ist, neue Parameter anwenden, um einen neuen &#8220;trial-and-error&#8221;-Zyklus zu beginnen. Wenn etwas schief geht, wird die Materialpr\u00fcfung tausende Male durchgef\u00fchrt, bevor das gew\u00fcnschte Ergebnis erreicht wird. Der Nano-Printer verk\u00fcrzt den Entwicklungszyklus von Jahren auf Stunden. Der Prozess der Suche nach dem gew\u00fcnschten Material ist eine kontinuierliche Entwicklung. Und die Maschine muss sich nat\u00fcrlich nicht an Arbeitsvertr\u00e4ge halten. <\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"automatisiertes-labor-4acb37cb-c4a3-48bf-bc9c-41c450231e3f\">Automatisiertes Labor<\/h3>\n\n\n\n<p>Neben dem Nano-Drucker entwickelt VSParticle auch ein vollautomatisches Labor. Anstelle von Forschern aus Fleisch und Blut werden Computer neue Materialien herstellen, testen und analysieren. Ein automatisierter Roboterarm bringt das Substrat vom Drucker ins Labor, wo es von einem intelligenten Computersystem analysiert wird. Der Computer sendet jedes Mal neue Befehle an den Drucker, bis er das erh\u00e4lt, wonach die Forscher gesucht haben.<\/p>\n\n\n\n<p>Das computergest\u00fctzte Labor ist nicht dazu da, Forscher arbeitslos zu machen. Es gibt noch viele andere, kompliziertere und kreativere Forschungsarbeiten. Es ist besser, wenn sich die Wissenschaftler darauf konzentrieren. Computergest\u00fctzte Forschung und kreative Experimente k\u00f6nnen sich gegenseitig erg\u00e4nzen.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein weiterer Vorteil der Automatisierung der Materialrecherche besteht darin, dass alle Daten automatisch gespeichert werden. So entsteht Schritt f\u00fcr Schritt die weltweit umfangreichste und wertvollste Datenbank f\u00fcr Materialeigenschaften. Die Datenbank kommt der Wissenschaft zugute, und die teilnehmenden Universit\u00e4ten und Institute k\u00f6nnen von ihr profitieren. Die Datenbank gew\u00e4hrleistet auch eine bessere Effizienz und Koordination.<\/p>\n\n\n\n<p><strong><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/?s=TU+Delft\">Lesen Sie hier mehr \u00fcber die TU Delft<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"offentliches-interesse-ec4eacff-3caf-49c4-9a19-704ae2eb4ded\">\u00d6ffentliches Interesse<\/h3>\n\n\n\n<p>Da es sich bei der universit\u00e4ren Welt um eine etwas abgeschottete Sph\u00e4re handelt, kommt es regelm\u00e4\u00dfig vor, dass ein und dieselbe Materialforschung zur gleichen Zeit an mehreren Einrichtungen durchgef\u00fchrt wird, ohne dass die Menschen davon wissen oder wissen wollen. Die Abfrage der Datenbank hilft, Doppelungen zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n<p>Der Nano-Printer und das automatisierte Labor k\u00f6nnen f\u00fcr die Gesellschaft von gro\u00dfem Nutzen sein, da neue Materialien viel schneller entwickelt werden k\u00f6nnen. Dies wird Innovationen und damit der Reduktion von Kohlenstoff zugute kommen.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Idee von VSParticle hat etwas Altruistisches an sich. Es handelt sich um eine Art Einrichtung des \u00f6ffentlichen Interesses. VSParticle spricht mit den bekanntesten Universit\u00e4ten und wissenschaftlichen Einrichtungen der Welt auch \u00fcber das Sponsoring eines NanoPrinters.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"geschaftsmodell-aadbff8e-7cdb-47ba-ab07-477e93668d22\">Gesch\u00e4ftsmodell<\/h3>\n\n\n\n<p>Dennoch ist das Gesch\u00e4ftsmodell des Unternehmens wirtschaftlich sinnvoll. Als Gegenleistung f\u00fcr die kostenlose Bereitstellung (und Unterst\u00fctzung) der Hardware f\u00fcr die &#8220;Wissenschaft&#8221; erh\u00e4lt VSParticle bestimmte Rechte am geistigen Eigentum oder an dem, was mit dem Ger\u00e4t entwickelt wird. &#8220;Unser Unternehmen ist das Bindeglied zwischen Forschung und Industrie&#8221;, erkl\u00e4rt Van Vugt.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr seine Industriekunden entwickelt VSParticle in seinem automatisierten Labor neue Materialien, die es ihnen erm\u00f6glichen, Hightech-Produkte der neuen Generation auf den Markt zu bringen. Um das von VSParticle entwickelte Material in die Produktion bringen zu k\u00f6nnen, entwickelt VSParticle in Zusammenarbeit mit Industriepartnern einen Nano-Printer der zweiten Generation, der die Produktion erm\u00f6glicht. Sobald das neue Hightech-Produkt an den Kunden verkauft ist, erh\u00e4lt VSParticle einen &#8220;fairen Anteil am Umsatz&#8221;, wie van Vugt sagt.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"datenbank-der-materialeigenschaften-8a240849-91fc-459c-8a6e-2e66f132e6be\">Datenbank der Materialeigenschaften<\/h3>\n\n\n\n<p>Der erste Nano-Printer wird im Jahr 2022 vorgestellt. Van Vugt hat keine Angst, dass das gesamte Projekt scheitern k\u00f6nnte. Schlie\u00dflich wird ein Prototyp an der Technischen Universit\u00e4t Delft bereits zufriedenstellend eingesetzt. Und in den letzten vier Jahren wurden die Submodule von VSParticle, funktionierende Komponenten des Druckers, in drei\u00dfig Einrichtungen auf der ganzen Welt installiert, darunter in China, Japan und den Vereinigten Staaten. Dieser Nano-Printer soll zum weltweiten Standard f\u00fcr die Herstellung neuer Materialien werden und zu einem globalen Netzwerk im Bereich des Datenmanagements beitragen. Es sollte auch zu einer Zusammenarbeit zwischen den f\u00fchrenden Institutionen f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n<p>Es ist zu hoffen, dass die Zusammenarbeit zustande kommt. Van Vugt r\u00e4umt ein, dass dies auf den ersten Blick nicht einfach ist. &#8220;Wir gehen aber davon aus, dass die Dringlichkeit des Klimaproblems die Wissenschaftler tats\u00e4chlich zur Zusammenarbeit bewegen wird. Wir richten uns insbesondere an die neue Generation von (Assistenz-)Professoren, die sich dessen bewusst sind und auch um die Ineffizienz der derzeitigen wissenschaftlichen Forschung wissen.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p>Es bleibt die Frage, welche Technologie hinter dem Nano-Drucker steckt. Kurz gesagt handelt es sich um die so genannte Funkenablation (spark ablation), ein physikalisches Verfahren, bei dem reine Teilchen in einer hochkontrollierten Umgebung ohne den Einsatz von Chemikalien erzeugt werden.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Nanoparticle Generation with VSPARTICLE Spark Ablation Tools\" width=\"1290\" height=\"726\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/vuua3PU6E7o?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Erfunden wurde diese Technologie von Andreas Schmidt-Ott, Professor f\u00fcr Chemieingenieurwesen an der Technischen Universit\u00e4t Delft. Er ist auch einer der Mitbegr\u00fcnder von VSParticle.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Zeit wird knapp. Die Menschheit steht vor der gro\u00dfen Herausforderung, den CO2-Aussto\u00df zu stoppen, um die globale Erw\u00e4rmung zu begrenzen. Deshalb werden jetzt viele neue Technologien entwickelt, unter anderem im Bereich der Brennstoffzellen und der Solarzellen. Die meisten Entwicklungen beruhen auf der Entwicklung neuer Materialien. Die Materialforschung ist jedoch sehr langsam und ineffizient. 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