Smart*Light



In medische instellingen en industriële laboratoria wordt veelvuldig gebruik gemaakt van röntgenstraling, zoals voor screening op borstkanker en inspectie van lasnaden in pijpleidingen. Deze straling wordt al meer dan een eeuw op dezelfde wijze gegenereerd en heeft een relatief lage intensiteit. Voor geavanceerdere toepassingen, zoals de ontwikkeling van hightech materialen en nieuwe medicijnen, is hoge-intensiteit röntgenstraling echter onontbeerlijk. 

Deze hoge-intensiteit straling wordt geproduceerd in synchrotrons: grote versnellers waarin elektronen met bijna de lichtsnelheid worden voortbewogen in een kilometerlange buis. Met deze synchrotronstraling kunnen veranderingen in materialen en weefsels zeer gedetailleerd in tijd en ruimte worden gevolgd. Zulke faciliteiten zijn echter groot, duur en schaars. De dichtstbijzijnde bevinden zich in Hamburg, Villigen en Grenoble, ver buiten de Benelux. Op basis van gloednieuwe deeltjesversneller- en lasertechnologie ligt een relatief goedkope en compacte röntgenbron binnen handbereik, die bovendien eenzelfde intensiteit heeft en op elke gewenste locatie kan worden geïnstalleerd: een ‘tafelmodel synchrotron’.

De kern van Smart*Light bestaat uit onderzoek naar de bouw van zo’n compacte en mobiele bron van röntgenstraling die ingezet kan worden voor onderzoekstests op locatie. Deze nieuwe technologie is gebaseerd op ‘Inverse Compton Scattering’: straling wordt geproduceerd uit een botsing tussen laserlicht en zeer snelle elektronen. Het onderzoek richt zich op hoe een prototype röntgenbron fysiek kan worden gerealiseerd in een labomgeving en hoe de intensiteit van de bundel kan worden geoptimaliseerd.

De beschikbaarheid van een dergelijk apparaat zal allerlei vormen van innovatie kunnen versnellen in verschillende sectoren, zoals de medische en levenswetenschappen, high-tech industrie, vliegtuig-, auto- en scheepsbouw. Gezien de grote variëteit van de vakgebieden waarin röntgenanalyse een centrale rol speelt, zal Smart*Light een brede waaier aan toepassingen laten plaatsvinden. Zo zullen o.a. voor de medische- en levenswetenschappen door Erasmus MC en Agfa verschillende weefseltypes worden gekarakteriseerd. Een eerste onderzoek zal zich richten op osteoartrose. Dit is de meest voorkomende gewrichtsaandoening bij ouderen waarbij bot en kraakbeen worden aangetast. De huidige röntgentechnieken zijn niet goed in staat om zowel bot als kraakbeen samen af te beelden. Dankzij Smart*Light kan dat naar verwachting wel. Een tweede toepassing richt zich op het karakteriseren van atherosclerotische plaque (of aderverkalking) waarbij niet enkel de kalk, maar ook vet en bindweefsel goed onderscheiden worden. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat een bepaalde samenstelling van de weefsels in de plaque kan leiden tot het scheuren van de vaatwand, met een beroerte of hartinfarct tot gevolg. Met het toestel kan aderverkalking op termijn beter voorspeld en voorkomen worden en zullen de eerste stappen gezet kunnen worden naar het gebruik van het meetsysteem in een klinische setting. 

Buiten de medische en levenswetenschappen zal Smart*Light toewerken naar totaal andere, maar ook zeer relevante en interessante toepassingen. Bijvoorbeeld binnen de scheepsbouw, waar vermoeiing en corrosie van materialen vroegtijdig opgespoord kunnen worden. Het erfgoedbehoud is een ander domein, waarin dankzij de synchotron de chemische en fysische conditie van kunstwerken uit musea Boijmans van Beuningen en het Koninklijk Museum voor Schone Kunsten Antwerpen in kaart gebracht zullen worden. Smart*Light biedt een non-destructieve methodiek in 3D waar voorheen invasief, monstergebaseerd onderzoek voor nodig was. Individuele pigmenten worden eveneens onderzocht waarbij o.a. specifiek zal worden gekeken naar mogelijke effecten door klimaatcondities, licht en röntgenstraling.

Verwante projecten

Healthy Aging

  • INTERREG Euregio Maas-Rijn
  • innovatie, zorginnovatie
Lees meer

TRANSAÉ

  • INTERREG Frankrijk-Wallonië-Vlaanderen
  • bodem, innovatie
Lees meer

USAR

  • INTERREG 2 Zeeën
  • bodem, circulaire economie, innovatie
Lees meer

Co-Creatie binnen het Competentiecentrum Machinebouw en Mechatronica W-VL

  • EFRO-Vlaanderen
  • innovatie, maakindustrie, materialen
Lees meer

Financiële info

Projectleider

TU Delft, Afdeling 3ME

Partners

Universiteit Antwerpen, Agfa Healthcare, Erasmus MC, Koninklijk Museum voor Schone Kunsten, Universiteit Gent, TI-COAST, Technische Universiteit Eindhoven, Stichting Materials Innovation Institute, TESCAN XRE, Stichting tot beheer Museum Boijmans Van Beuningen, VDL ETG

Periode

01-01-2018 tot 31-12-2020

Thema

erfgoed, innovatie, zorginnovatie

Prioriteit

Stimuleren van onderzoek, technologische ontwikkeling en innovatie

Website

Informatie aanvragen

U kan meer informatie over dit project aanvragen door het contactformulier in te vullen.

Meer info aanvragen