De onderzoeksgroep ‘Wave propagation and signal processing’ van KU Leuven Kulak richt zich al diverse jaren op metingen met behulp van ultrasone golven. “De nieuwe techniek voor kwaliteitscontrole die we in samenwerking met UGent hebben ontwikkeld, zal zeker op lange termijn zijn meerwaarde bewijzen”, zegt professor Koen Van Den Abeele enthousiast.
Diverse soorten golven spelen een belangrijke rol in ons universum. Daartoe behoren onder meer de ultrasone golven. “Dat zijn golven van boven de 20 KHz, die we met het ‘blote’ oor niet kunnen horen. Ultrasone golven met een hoge amplitude worden vooral gebruikt voor ‘destructieve’ doeleinden, zoals het verbrijzelen van nierstenen, algenverdelging of het reinigen van juwelen. Golven met een lage amplitude lenen zich vooral voor kwaliteitscontrole en niet-destructief testen. Daarbij zenden we golven uit, die vervolgens met de microstructuur van materialen interageren. De mate waarin ze zich in verschillende richtingen voortplanten, leert heel veel over de mechanische materiaaleigenschappen, maar laat bijvoorbeeld ook toe om scheuren, corrosie of vreemde insluitsels te detecteren”, verduidelijkt Koen Van Den Abeele.
Ultrasone polarscan
Recent ontwikkelde KU Leuven Kulak in samenwerking met UGent de ultrasone polarscan. “Composietmaterialen, die gebouwd zijn door laagjes op elkaar te plaatsen, zijn doorgaans moeilijk te karakteriseren. De ultrasone polarscan laat toe om materialen vanuit heel wat hoeken en oriëntaties te bekijken. Zo kom je al snel aan een veelheid van metingen, die ons belangrijke informatie verschaffen over de elasticiteit en demping van het materiaal, de mate waarin de lagen al dan niet goed aan elkaar zijn gehecht, schade door impact, vermoeiing enzovoort. Via niet-destructief testen kan je bijvoorbeeld ook lasnaden inspecteren. “Daarbij gaan we met een zender en een ontvanger langs de lasnaad. Dat creëert bijkomende frequenties in het geluid, wat we vervolgens omzetten tot een beeld dat de kwaliteit van de lasnaad illustreert. Een andere toepassing is het monitoren van de kristallisatie van vetten bij de productie van chocolade.
Testen met ultrasone golven leren veel over mechanische eigenschappen van materialen.
Koen Van Den Abeele
Voor de medische sector loopt er nu een baanbrekend onderzoek naar de insitu registratie van bestralingen bij (kanker-) patiënten. “We bekijken hoe en waar ‘nanodroplets’ (minuscule druppeltjes met een vloeibare kern, omgeven door een elastisch membraan, nvdr) transformeren naar gasvormige microbelletjes. Tijdens die ‘verdamping’ wordt een ultrasoon geluid gegenereerd. Door online te meten waar en wanneer die omzetting gebeurt, kan je de precieze locatie en dosis van de straling in de patiënt bepalen en onmiddellijk voorkomen dat gezond weefstel bestraald wordt. Let wel: ons onderzoek is fundamenteel, doorgaans duurt het nog jaren vooraleer dergelijke technieken daadwerkelijk in de dagelijkse praktijk kunnen worden uitgerold”, besluit professor Van Den Abeele. (BVC - Foto Kurt)
KU LEUVEN KULAK - ONDERZOEKSGROEP WPSP
West-Vlaamse ondernemingen hebben zuurstof nodig om te blijven groeien. Daarvoor is onder meer de interactie tussen het hoger onderwijs en het bedrijfsleven van groot belang. Hier laten we de hogeronderwijsinstellingen uit onze provincie aan het woord over hun opleidingsaanbod en onderzoeksprojecten. Met al jouw vragen over onderwijs kan je terecht bij joyce.simoens@voka.be.
