Terwijl een groot deel van studerend en werkend Nederland de afgelopen weken vakantie vierde, was Rick Cohen (op de foto rechts) bijna dagelijks in één van de labs van de Universiteit Twente te vinden. Als derdejaars Saxion-student deed hij samen met UT-student Rens Horst onderzoek naar het ontwikkelen van een elektronische neus: een op nanotechnologie gebaseerde sensor die voedselbederf in grote magazijnen vroegtijdig kan opsporen. Team eNose, noemt het duo zich lachend, maar Rick en Rens werkten gedreven en serieus aan hun onderzoek, waarmee ze bovendien in de finale zijn beland van een jaarlijkse chemiecompetitie voor studenten.
Rick: “Dit zomerproject valt buiten de opleiding Chemie die ik bij Saxion volg. Ik ben gekoppeld aan Rens, die bij de Universiteit Twente (UT) Chemical Engineering studeert. Onze begeleiders vanuit Saxion en de UT zagen in ons een goed duo om het onderzoeksproject rond de eNose verder uit te werken. We doen mee aan een landelijke competitie die jaarlijks door Holland Chemistry wordt georganiseerd. Van het NWO krijgen we een vergoeding, die voor een deel ook bedoeld is om onderzoeksmiddelen aan te schaffen.” Het onderzoeksvoorstel van het tweetal werd landelijk geselecteerd en zodoende mochten Rick en Rens deze zomer van start. Doel was om begin september een proof of principle en een verslag op te leveren. In december volgt, tijdens het jaarlijkse chemiecongres Chains in Veldhoven, de ontknoping: valt het onderzoek van Rick en Rens in de prijzen?
Onze begeleiders vanuit Saxion en de Universiteit Twente zagen in ons een goed duo om het onderzoeksproject rond de eNose verder uit te werken
Rens: “We zijn nog in de race met een duo uit Wageningen, dus het wordt spannend. Rick en ik doen onderzoek naar de chemische en technologische processen die nodig zijn om een eNose te ontwikkelen. Dat wordt uiteindelijk een sensor die je kunt gebruiken om het gas aceton in hele lage concentraties te meten. Dat gas komt bijvoorbeeld vrij bij het rottingsproces van voedsel, dat opgeslagen ligt. Een derde van alle voedseloogsten ter wereld wordt verspild en één van de redenen daarvan is dat voedsel in opslag op grote schaal verrot of bederft. Denk daarbij aan enorme magazijnen met aardappels. Als zo’n oogst begint te bederven, komen daar kleine concentraties van het gas aceton bij vrij. Hoe sneller je die concentraties in de lucht meet, hoe beter je in actie kunt komen om voedselverspilling te voorkomen.”
“Saxion-lector Cas Damen en ik hadden al een tijd het plan om het eNose-project samen een impuls te geven,” vertelt Sissi de Beer, assistant-professor bij de UT. Sissi begeleidde Rick en Rens de afgelopen zomer en is zeer tevreden over wat het onderzoeksduo bereikte. “We werken ook aan een publicatie. Afhankelijk van de laatste meetresultaten kan die de nodige impact hebben, omdat er echt een aantal nieuwe resultaten zijn behaald. Zo werken Rick en Rens met een nieuw soort polymeer, dat goed reageert op aceton.”
Als zo’n oogst begint te bederven, komen daar kleine concentraties van het gas aceton bij vrij. Hoe sneller je die concentraties in de lucht meet, hoe beter je in actie kunt komen om voedselverspilling te voorkomen.
Rens licht toe: “Polymeer is een onderdeel van plastics. In plastics, bijvoorbeeld in de vorm van een boterhamzakje, zitten allemaal ketens van moleculen. Die ketens kun je een bepaalde vorm geven. Wij zetten de ketens met één uiteinde vast aan een oppervlak en maken daar een soort borstel van. Zo’n polymeerborstel, die je met het blote oog niet kunt zien, kan een bepaalde hoeveelheid aceton vangen. Het gas blijft als het ware in de borstel hangen en wordt daarmee beter meetbaar, omdat de borstel opzwelt. Door met een fotonische sensor licht over die opzwellende borstel te laten stromen, kunnen we metingen verrichten. We bouwen daarmee verder op het onderzoek van Cas Damen, die al metingen verrichtte met aceton en een fotonische sensor. Onze polymeerborstels maken het mogelijk nog lagere concentraties aceton in kaart te brengen.”
Cas Damen ging half augustus zelf kijken in het UT-lab hoe het onderzoek van Rick en Rens verliep. Hij was onder de indruk van de vorderingen: “Maatschappelijk gezien is het van belang om snel, eenvoudig en goedkoop bepaalde gassen en mengsels daarvan in hele lage concentraties te kunnen detecteren. Niet alleen om voedselbederf op te sporen, maar ook om dierziektes of beginnende bosbranden te detecteren. In de praktijk zal zo’n toekomstig meetapparaat moeten bestaan uit een serie sensoren, die elk gevoelig zijn voor bepaalde gassen. De sensoren zorgen ervoor dat een specifieke geur, of een combinatie van gassen al in een hele lage concentratie wordt ontdekt.”
Rick en Rens kijken positief terug op hun zomerproject. “Ik vond ons een goed duo,” vertelt Rick. “Tijdens mijn opleiding had ik al geleerd over polymeren, maar Rens heeft me nog veel meer meegenomen in dat onderwerp. Ik ben echt de diepte in gegaan.” Op zijn beurt vond Rens het prettig om met Rick samen te werken, vanwege diens praktische insteek: “Ik ben iemand die meestal lang over een theorie nadenkt en minder snel overgaat tot testen. Regelmatig zei Rick: ‘Kom op, laten we die proef gewoon eens uitvoeren, om te zien wat er gebeurt.’ Met die praktische insteek van Rick kregen we dan snel inzicht of iets werkte.”
We worden de laatste tijd enorm aangespoord hbo-studenten bij de onderzoeksprojecten te betrekken, juist vanwege hun praktische insteek
Sissi vult aan dat de landelijke chemiecompetitie zich eerst vooral richtte op universitaire studenten, maar dat daarin een kentering zichtbaar is: “We worden de laatste tijd enorm aangespoord hbo-studenten bij de onderzoeksprojecten te betrekken, juist vanwege hun praktische insteek. Het was afgelopen zomer mooi om te zien dat Rick en Rens elkaar inderdaad goed aanvulden. Ze hebben daarbij belangrijke stappen gezet in de ontwikkeling van de eNose, die ons in een tijdbestek van een aantal jaren op allerlei manieren gaat helpen om geuren op te sporen en voedselverspilling tegen te gaan.
KIJK zoekt het beste tech-idee van 2019 - stem je ook?
Voor de vierde keer op rij gaat KIJK op zoek naar het beste Nederlandse tech-idee. Het project eNose is ook genomineerd! Je kan tot 1 oktober stemmen via deze link.
