(Nanowerk News) Researchers from Basel, Bochum and Copenhagen have gained new insights into the energy states of quantum dots. They are semiconductor nanostructures and promising building blocks for quantum communication. With their experiments, the scientists confirmed certain energy transitions in quantum dots that had previously only been predicted theoretically: the so-called radiative Auger process. For their investigations, the researchers in Basel and Copenhagen used special samples that the team from the Chair of Applied Solid State Physics at Ruhr-Universität Bochum had produced.
The researchers report their results in the journal Nature Nanotechnology (“Radiative Auger process in the single-photon limit”).

Lock up charge carriers

In order to create a quantum dot, the Bochum researchers use self-organizing processes in crystal growth. In the process, they produce billions of nanometer-sized crystals of, for example, indium arsenide. In these they can trap charge carriers, such as a single electron. This construct is interesting for quantum communication because information can be encoded with the help of charge carrier spins.
For this coding, it is necessary to be able to manipulate and read the spin from the outside. During readout, quantum information can be imprinted into the polarization of a photon, for example. This then carries the information further at the speed of light and can be used for quantum information transfer.

This is why scientists are interested, for example, in what exactly happens in the quantum dot when energy is irradiated from outside onto the artificial atom.

charged exciton

Schematic representation of a charged exciton, i.e. an excited state consisting of two electrons and one hole within a quantum dot. (Image: Arne Ludwig)

Special energy transitions demonstrated

Atoms consist of a positively charged core which is surrounded by one or more negatively charged electrons. When one electron in the atom has a high energy, it can reduce its energy by two well-known processes: in the first process the energy is released in the form of a single quantum of light (a photon) and the other electrons are unaffected.
A second possibility is an Auger process, where the high energy electron gives all its energy to other electrons in the atom. This effect was discovered in 1922 by Lise Meitner and Pierre Victor Auger.
About a decade later, a third possibility has been theoretically described by the physicist Felix Bloch: in the so-called radiative Auger process, the excited electron reduces its energy by transferring it to both, a light quantum and another electron in the atom.

A semiconductor quantum dot resembles an atom in many aspects. However, for quantum dots, the radiative Auger process had only been theoretically predicted so far.
Now, the experimental observation has been achieved by researchers from Basel. Together with their colleagues from Bochum and Copenhagen, the Basel-based researchers Dr. Matthias Löbl and Professor Richard Warburton have observed the radiative Auger process in the limit of just a single photon and one Auger electron. For the first time, the researchers demonstrated the connection between the radiative Auger process and quantum optics.
They show that quantum optics measurements with the radiative Auger emission can be used as a tool for investigating the dynamics of the single electron.

electron

An electron inside a quantum dot is raised by a photon (green waveform) to a higher energy level. The result is a so-called exciton, an excited state consisting of two electrons and one hole. By emitting a photon (green waveform), the system returns to the ground state (green path). In rare cases, a radiative Auger process takes place (red arrow): an electron stays in the excited state, while a photon of lower energy (red waveform) is emitted. (Image: Arne Ludwig)

Applications of quantum dots

Using the radiative Auger effect, scientists can also precisely determine the structure of the quantum mechanical energy levels available to a single electron in the quantum dot. Until now, this was only possible indirectly via calculations in combination with optical methods. Now a direct proof has been achieved. This helps to better understand the quantum mechanical system.
In order to find ideal quantum dots for different applications, questions such as the following have to be answered: how much time does an electron remain in the energetically excited state? What energy levels form a quantum dot? And how can this be influenced by means of manufacturing processes?

Different quantum dots in stable environments

The group observed the effect not only in quantum dots in indium arsenide semiconductors. The Bochum team of Dr. Julian Ritzmann, Dr. Arne Ludwig and Professor Andreas Wieck also succeeded in producing a quantum dot from the semiconductor gallium arsenide. In both material systems, the team from Bochum has achieved very stable surroundings of the quantum dot, which has been decisive for the radiative Auger process. For many years now, the group at Ruhr-Universität Bochum has been working on the optimal conditions for stable quantum dots.

Source: Ruhr-Universität-Bochum via Nanowerk news

Niet alleen de longen ondervinden ernstige schade door COVID-19, bij een deel van de patiënten ook het hart. De oorzaak is nog niet duidelijk. Door hartweefsel op een ‘organ-on-chip’ bloot te stellen aan het virus én aan de medicatie die wordt gebruikt, ontstaat een snel en gepersonaliseerd beeld van de oorzaken, en mogelijk ook de remedies. Het ‘Organ-on-Chip Center Twente’ van de Universiteit Twente trekt daarvoor samen op met het Leids Universitair Medisch Centrum en de ondernemingen River Biomedics en NCardia, om deze kennis snel beschikbaar te maken.

Organ-on-chip systemen bieden de mogelijkheid om een miniatuurversie van een orgaan te bouwen. Dit mini-orgaan, meestal gevormd vanuit stamcellen, functioneert in een omgeving die lijkt op het echte lichaam dankzij een stelsel van vloeistofkanaaltjes en -reservoirs. Via die weg zijn ook andere stoffen toe te voegen, zoals medicatie. Voor het hart zijn er intussen modelsystemen die gebaseerd zijn op human pluripotent stem cells. Die kunnen volgens de onderzoekers ook ingezet worden voor tests met COVID-19 medicatie. En met modellen van het virus zélf: wat is het – tot nu toe onbegrepen – effect van het virus op het hart?

Snel en gepersonaliseerd

De grote voordelen zijn dat de resultaten snel beschikbaar zijn en dat zelfs het effect op de individuele patiënt zichtbaar wordt, bij gebruik van diens eigen cellen en bloed. Een gepersonaliseerde behandeling is dan mogelijk. De basis van het systeem is nu al beschikbaar, daar kan naar verwachting vlot op worden voortgebouwd. Doordat organ-on-chip systemen direct met menselijk weefsel werken, is een voordeel ook dat minder proefdieren nodig zijn.

In het project ‘MONACO-sprint’, modeling and attacking COVID-19 with Organs-on-Chips werken onderzoekers van het nieuwe Organ-on-Chip Center van de UT samen. Dit is een samenwerking van het TechMed Centre en het MESA+ Instituut van de UT.  De onderzoekers werken ook samen met collega’s van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC). Partners uit het bedrijfsleven zijn de UT-spin-off River Biomedics en de in Leiden gevestigde onderneming NCardia. Het project wordt financieel ondersteund door Health~Holland.

Bron: nieuws University of Twente

Derde kwartaal 2020 absoluut dieptepunt

Uit onderzoek van FME blijkt dat in het derde kwartaal van dit jaar ondernemers een economisch absoluut dieptepunt bereiken; 72% van de bedrijven krijgt te maken met een fikse omzetdaling. Ook volgend jaar ziet er slecht uit. In 2021 heeft 53% van de bedrijven in de technologische industrie nog steeds te maken met flinke omzetdalingen. Het betreft hier vooral bedrijven in de midden- en kleine industrie (mki). Vraaguitval is de belangrijkste oorzaak.

Het herstel van de industrie zal nog lange tijd op zich laten wachten. Hoewel bedrijven er alles aan doen om ontslagen te voorkomen, zijn personele maatregelen waarschijnlijk niet te vermijden. Dat gaat in eerste instantie om het afbouwen van de flexibele schil en het niet verlengen van tijdelijke contracten.

Uit de crisis innoveren

Er is maar één weg uit de crisis: innovatie. “Bedrijven moeten zich letterlijk uit de crisis innoveren. Maar door de langdurige omzetdaling en de verder verslechterende liquiditeitspositie, dreigt driekwart van de bedrijven noodgedwongen op de innovatieve rem te trappen. Dat is op langere termijn zeer slecht voor hun concurrentiepositie en die van heel Nederland”, zegt FME-voorzitter Ineke Dezentjé.

Daarom roept FME de overheid op om de Wet Bevordering Speur- en Ontwikkelingswerk (WBSO) flink te verruimen. De WBSO is een loonkostensubsidie, waarbij lagere loonheffing voor medewerkers die R&D-werk verrichten en nieuwe innovatieve producten en productieprocessen ontwikkelen, betaald hoeft te worden.

Groeifonds snel inzetten

Daarnaast moet het vorig jaar opgetuigde ‘Groeifonds’, waarmee het kabinet innovatie wil stimuleren, snel ingezet worden. Sinds de coronacrisis staat het fonds ‘on hold’, dat is funest. In omringende landen zoals Duitsland en Frankrijk zijn ze volop bezig met grootschalige investeringen in talent en innovatie. Dezentjé: “We kunnen echt niet achter blijven. Dan krijgen we na de crisis nóg een klap, omdat onze concurrentiepositie enorm is aangetast. Met name de midden- en kleine industrie (mki) heeft een duw in de rug hard nodig.”

Uit het onderzoek van FME blijkt dat een groot deel van de ondernemers de overheid vraagt hen te helpen bij de mogelijkheid tot innoveren. Ook moet alles gedaan worden om talent binnenboord te houden en medewerkers waarvoor tijdelijk minder werk is, bij- en om te scholen. Dat kan via een verlenging van de NOW-regeling en daarna een Deeltijd WW.

FME houdt binnenkort een inspirerende webinar voor haar bedrijven, over hoe ze zich uit de crisis kunnen innoveren. FME laat hierbij zien waarom innovatie nu belangrijk is en wat je kunt doen. Samen met onze leden willen wij kansen creëren en mogelijkheden benutten om met je bedrijf en je medewerkers sterker uit de crisis te komen.

Bron: FME Nieuws
Foto credit: Glenn Carstens-Peters on Unsplash

Nieuwe manieren om patiënten te beademen zodat er minder schade aan de longen ontstaat als gevolg van COVID-19, een lange afstand drone voor medische spoedzendingen en het wereldwijd redden van 6 miljard eendagshaantjes. Dit is nu allemaal mogelijk door de succesvolle voorstellen van 9 Nederlandse mkb’ers voor de laatste oproep van de EIC Accelerator Horizon 2020.

De oproep bestond uit een schriftelijke beoordeling én een interview. Alleen de 181 ondernemers met de hoogte scores werden geïnterviewd, waarvan 15 Nederlandse deelnemers. Maar liefst 9 van deze 15 ondernemers kregen een toekenning van hun projectaanvraag, waarmee Nederland het land is met het grootste aantal winnaars.

Innovatieve scale-ups met internationale groei ambities

Horizon 2020 is het programma van de Europese Commissie om Europees onderzoek en innovatie te stimuleren. EIC Accelerator richt zich vooral op innovatieve scale-ups met internationale groei ambities, met het plan op te schalen en een nieuw product, proces of dienst naar de Europese markt te brengen. Met dit instrument kunnen innovatieve bedrijven maximaal € 2,5 miljoen aan subsidie krijgen en optioneel equity aanvragen. Het totale budget voor deze call was de afgelopen ronde € 314 miljoen. De Nederlandse winnaars ontvingen gezamenlijk € 30,4 miljoen aan financiële ondersteuning, waarvan € 18,26 miljoen aan subsidie en € 12,17 miljoen aan equity. De Europese Commissie deed een dringende oproep om voorstellen die bijdragen aan de coronacrisis.

Coronagerelateerde winnende innovaties

Van de 9 Nederlandse winnaars dienden er 5 coronagerelateerde innovaties in:

Ventinova

Ventinova ontwikkelde een nieuwe manier om patiënten te beademen waarbij niet alleen de inademing gereguleerd wordt, zoals bij huidige conventionele beademingsmachines het geval is, maar ook de uitademing. Dit zorgt ervoor dat de longen beter beademd worden, er meer zuurstof in het bloed komt en er minder schade aan de longen wordt toegebracht tijdens mechanische beademing. Hierdoor kunnen patiënten met COVID-19 op de IC eerder herstellen en neemt de kans op overlijden af.

Onera

Onera ontwikkelde een medisch, draadloos apparaat om slaapstoornissen in je eigen huis te diagnosticeren. Zo worden slaapklinieken vervangen. Het kleine, draadloze apparaat en de geavanceerde algoritmen kunnen de ‘gouden standaard’ van slaapdiagnostiek opnieuw definiëren. Omdat het meerdere vitale functies bewaakt, is het mogelijk om de ademhaling op afstand te monitoren bij COVID-19-patiënten.

Avy

Voor medische spoedleveringen ontwikkelde Avy een combinatie tussen een drone en een vliegtuig. Deze lange afstand drone heeft de flexibiliteit van een drone en de efficiëntie van een vliegtuig, om medische zorg te waarborgen in een veranderende wereld.

Weber Hospital Systems

Elke dag lopen meer dan 11.000 Europese patiënten een infectie op in de zorg. Jaarlijks sterven er 37.000 mensen aan zo’n infectie. Het bed waarin de patiënt ligt is een belangrijke risicofactor in het overdragen van infecties. Weber Hospital Systems ontwikkelde robots die ziekenhuisbedden machinaal en duurzaam reinigen. Deze robot is de enige oplossing om IC-bedden met veel elektronica machinaal te desinfecteren.

Aidence

Aidence ontwikkelde medisch gecertificeerde oplossingen voor geautomatiseerde detectie van mogelijke aandoeningen die zichtbaar worden op CT-scans. Hierbij gebruikt Aidence deep learning-modellen en kunstmatige intelligentie, om zo ziektes eerder op te kunnen merken en de juiste behandeling te starten.

Andere winnende innovaties

Van de 4 overige Nederlandse winnaars dienden 3 ondernemers een projectvoorstel in dat aansloot bij een andere sector:

In Ovo

In Ovo ontwikkelde een machine om met grote snelheid en tegen lage kosten het geslacht van kippeneieren te bepalen. Zo voorkomen ze wereldwijd het doden van 6 miljard eendagshaantjes. Dit heeft een groot, positief effect op de efficiëntie en het dierenwelzijn. Ook verduurzaamt dit de productie van eieren en neemt het één van de grootste, ethische bezwaren van het eten van eieren weg.

Circularise

Circularise ontwikkelde een blockchain-oplossing voor absoluut bewijs van de circulaire economie, duurzaamheid en recyclingpraktijken van fabrikanten in elk stadium van de toeleveringsketen. De oplossing gebruikt gedecentraliseerde, gecodeerde gegevens om materiaal- en productkenmerken bij te houden. Zoals of én in welk deel van een product gerecycled materiaal is gebruikt. Circularise biedt transparantie van de waardeketen zonder de bekendmaking van datasets of details van de partners in de keten. Dit stimuleert fabrikanten om over te stappen op een circulaire economie.

Quantib

Quantib zet deep learning-technologie in om artsen te helpen bij snellere en preciezere diagnose van patiënten met MRI- of CT-beelden. Dit project zorgt voor de ontwikkeling van een algoritme om prostaatkanker in MRI-scans vast te stellen. Door nieuwe Europese standaarden is er een enorme toename in het gebruik van MRI-scans voor prostaatkanker. Deze kunstmatige intelligentie zorgt voor vermindering van biopten en nauwkeurigere diagnose van prostaatkanker.

Ondersteuning

De Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) ondersteunde al deze winnaars met advies over het indienen, feedback op de voorstellen en het aanscherpen en oefenen van de pitches. De ondernemers van de afgelopen ronde ervaarden de ondersteuning van RVO als zeer positief. “De hulp van RVO is erg prettig, zij hebben onder andere een testrun gedaan van de pitch, dat gaf een boost aan ons zelfvertrouwen. Daarnaast hebben zij support geleverd in het controleren van het ingezonden plan, daar is de kwaliteit hoger van geworden. Wat nodig is, want je krijgt deze subsidie alleen als de score erg hoog is”, aldus Wouter Bruins, oprichter en managing director van In Ovo.

Bron: RVO nieuws

Plantbased leader Upfield announced plans to build a new state-of-the-art Food Science Centre and Beyond Meat will open a new co-manufacturing facility of its first production site outside the US. Both Upfield and Beyond Meat have chosen the Netherlands to realize their plans.

Both companies want to start with their activities in 2021. Upfield explains it has chosen for the Netherlands, because of the Wageningen ecosystem. Wageningen is considered as the Silicon Valley of the food industry and a world-class location for food innovation. Wageningen University is ranked as the world’s leading University in Agri-Food. Upfield will invest €50 million for their Food Science Center.

HollandBIO is working on an attractive business climate for all biotechnology related businesses, whether entrepreneurs work on innovation in plants, medicines, vaccines, cultured meat or biobased materials. By attracting these two big Agri-Food disruptors, the Netherlands demonstrates its potential role in helping to enable a transition to a more sustainable food system.

Read more     

Netherlands Emerging as New Plant-Based Industrial Hub as Upfield Announces €50M Investment For the Future of Plant-Based Foods


Source:
HollandBio news
Photo by Dan Gold on Unsplash

 

On December 3 and 4 2020, the international MicroNanoConference 2020 will be organized as a virtual online conference. This conference provides a platform where micro technologies can find a way into the macro world. MinacNed welcomes everybody to join!

The International MicroNanoConference brings together science and industry to showcase how micro- and nanotechnology help addressing our societal challenges: Nano4Society. Like every year, we will focus on four sub-themes:

This year, a special focus session will be organized around this year’s fast innovations in Health and how a network of universities and tech companies can help with finding innovative solutions to future challenges. More information will be updated in the coming weeks on the iMNC2020 website.

Whether you work in science, in industry or in a SME, whether you are an end user or in any other way involved in microsystems & nanotechnology: come and join us in December!

MinacNed has a new board overseeing all activities, with a new chair and vice chair who are both ambitious to see the MinacNed community grow and collaborate more. At the General Assembly meeting on May 26, the new MinacNed board was presented to the MinacNed members.

New chair and vice chair

Frank van de Scheur, Head of MEMS & Micro Devices at Philips has taken up the role of chairman of the board. Frank van de Scheur sees MinacNed becoming the recognized association in the Netherlands for all companies, institutes and universities that are active in the field of Microsystems and Nanotechnology.

The board members all work in close collaboration and the new vice chair Hans Dijk, CCO at Surfix emphasizes the need for companies working in the micro and nano industry to collaborate with each other and meet at MinacNed. Hans Dijk: “I hope to be able to play a role in getting more companies actively involved in our association.”

Knowledge platform on micro and nano technology

The members of the MinacNed board are from both industry and academia, and each brings a large network and vast experience with them. The new board continues the work of the MinacNed board up to now: to build new partnerships, to grow the number of members and to seek international collaborations to make groundbreaking projects possible.

The knowledge shared among the board members is an important asset that is available for members in the MinacNed community. Urs Staufer, board member and professor at TU Delft said: “MinacNed must be a forum to share the view on future developments and needs in Micro and Nano Technology, and a platform to find partners for implementing these visions.”

Changes in the board

Hans Dijk, CCO at Surfix and Thies Oosterwijk, Business manager at TMC Nanotechnology have joined the MinacNed board to bring their experience, network and ambition to the team. On the new webpage with the Board member profiles you will find a short resume and the board members ambition for the MinacNed community.

Two board members have resigned from their position. The board thanks Ronny van ‘t Oever CEO at Micronit and Han Gardeniers, professor at the University of Twente for their work and effort as board members. Former chairman Ronny van ‘t Oever has expressed his intention to stay involved in the MinacNed community.

Overview of the MinacNed board.

This vision (nanovision 2030) is a multi-year plan for the knowledge and innovation agenda around the key enabling technology, nanotechnology. The foundation is the selective continuation of thenational FES programme NanoNextNL, supplemented by the input of a wide range of stakeholders. The initiators are the NanoNextNl and MinacNed foundations, an industry organisation within FHI. This encompasses the entire chain secured, from science – spinoff – startup –SME’s – large companies – end user.

Nanovision 2030 is a clear indicator of the position and application that nanotechnology occupies as a key enabling technology for solving societal challenges. This aligns with the four themes the Netherlands has chosen, health and healthcare, energy and sustainability, agriculture, water, and food, and security, and in line with the European Green deal. The programme outlined here, Nano4society, can make vital contributions to these mission-driven innovations. It combines excellent technology development with a dedicated governance system to safeguard that its outcomes will contribute to solving societal issues.

As illustration of the dynamics and flexibility/agility of the nanotech community, a special section on nano-solutions for the “Coronachallenge” is added.
Text by Prof. dr. ir. Albert van den Berg (UT) CHAIR

Direct download

Download the NanoVision 2030 (English version), includes COVID-19 research themes (PDF)

 

On December 16, 2019 the manifest was presented to Marc Hendrikse, ‘boegbeeld’ High Tech Systems and Materials (HTSM), by Dave Blank, Albert van den Berg and Ronny van ‘t Oever. Read the full article in Dutch here.

 

A blog by Gerhard Bauhuis, Technical Sales Advisor at Bronkhorst.

The ‘Graphene Flagship’ is a Future and Emerging Technology Flagship by the European Commission. On April 3rd, 2020 they announced to be in transition to the so-called ‘Core 3’ stage, the fourth funding cycle of the €1 Billion research initiative funded by the European Commission.

In this three-year phase of the project, the Graphene Flagship expects to advance much further towards the commercialization of graphene and layered materials. While keeping an eye on fundamental research, the Graphene Flagship Core 3 will have a special focus on innovative research to boost graphene-enabled technologies to higher technology readiness levels.

What is graphene?

Graphene can be subdivided in three different types: single-layered, double-layered and multi-layered graphene:

  • Single-layered graphene is the purest form available with with unique characteristics. These characteristics make (single-layered) graphene an attractive product for a large number of applications.
  • Double-layered as well as multi-layered graphene have other (less qualitative) characteristics.

As the number of layers increases, it also becomes increasingly cheaper to produce. In this blog I limit myself to only single-layered graphene, because as of today this type still gives the best result in various research.

Graphene is the world’s first 2D material that consists of only a single atomic layer of carbon; the same material that’s used in diamonds and penciltips. The carbon atoms in graphene are ranked in a hexagon structure. Single-layered graphene is characterized by the following properties

  • 200 times stronger than steel
  • 1.000.000 times thinner than a single human hair
  • The world’s lightest material (1 m² weighs about 0,77 milligram)
  • Flexible
  • Transparent
  • Impenetrable for molecules
  • Excellent electrical and heat conduction

Graphene can also be combined with other materials, such as gases and metals, to produce new materials with the abovementioned properties or to improve existing materials. At this point there isn’t a method available yet to produce graphene on a larger scale against acceptable costs. However, this is still being researched.

Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PE-CVD)

Bronkhorst, 3D-model structure of graphene

Bronkhorst, 3D-model structure of graphene

There are a couple of different methods to produce graphene. One of the most common methods in single-layered graphene production is Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PE-CVD). In this method, a mixture of gases – in which at least one gas contains carbon – is heated until a plasma has formed. Mass flow meters and controllers are used in CVD processes to dose gases and liquids accurately.

In PE-CVD the plasma forms a graphene layer on a nickel or copper substrate. Heating takes place in a vacuum, but a more ‘green’ CVD process can be used as well, in which heating takes place under atmospheric pressure. By using Chemical Vapour Deposition large sheets of graphene can be produced.

Some of the precursors are liquids that need to be evaporated first, to be used in the CVD process in its gaseous form. It’s very important that the plasma is created with the right proportions and precision. This can be achieved by using highly accurate flow instruments. A deviation in the plasma can cause defects in the graphene layer. Defects can be impurities in the 2D structure that can change the unique properties of the material.

Research for high quality graphene by using atmospheric pressure plasma-based techniques

Bronkhorst CEM system for research at the University of Cordoba

Bronkhorst CEM system for research at the University of Cordoba

 

Our Spanish distributor, Iberfluid Instruments S.A, recently cooperated with the University of Cordoba in a research to investigate the opportunities regarding graphene production on a large scale by using a plasma based technique under atmospheric pressure. In this research ethanol was evaporated with the use of Bronkhorst evaporation system, the so-called Controlled Evaporation and Mixing (CEM) system, to form a plasma. With the use of an evaporation system liquids are being evaporated directly to create the right gas for the plasma. A possible setup of such an evaporation system can consist of a CEM system with an additional liquid flow meter (i.e. a Coriolis mass flow meter, from the mini CORI-FLOW series) for ethanol, a gas flow controller (i.e. an EL-FLOW mass flow controller) for argon, which functions as a carrier gas and finally a temperature-controlled control valve or mixing valve.

An evaporation system like the Bronkhorst CEM system can deliver excellent performance in terms of stability and accuracy. These properties guarantee a reliable creation of plasma, which eventually leads to higher quality graphene.

In the research document ‘Scalable graphene production from ethanol decomposition by microwave argon plasma torch’ is described why the University of Cordoba (ES) uses the Bronkhorst Controlled Evaporation and Mixing system in the PE-CVD graphene production process.

Areas of application for graphene

Due to a large amount of unique properties research takes place in numerous areas of application. The main focus is on single-layered and double-layered graphene. For now it seems that single-layered graphene still gives the best results. At the same time the use of so-called flakes has been taken into account. These flakes are tiny pieces of graphene which can be mixed with another material, such as polymers. The properties of these materials can be improved by adding graphene flakes, which makes graphene widely applicable in different industries. A couple of examples based on single-layered graphene:

  • Water purification: Scientists are currently developing an advanced filtration system based one graphene oxide that is being used to make polluted water drinkable.
  • Medical industry: Since graphene isn’t poisonous for the human body, research is being done to the possibilities to use graphene in medicine transport in the body, by attaching the medicine to the graphene. Graphene also has the properties to prevent bacteria formation, which makes it ideal to use as a coating for implants.
  • Energy industry: Because of the large surface and excellent electrical conduction, graphene could be used in energy storage. The goal is to make graphene batteries more compact than they are now, while increasing the capacity to make it possible to charge batteries within seconds.
  • Textile industry: Graphene could be used to process electronics in textiles, such as effective, efficient and highly accurate sensors. Furthermore, graphene anti-corrosion coatings and conductive inks can be made.
  • Semiconductor industry: Thanks to good electrical and thermal conductivity, graphene offers possibilities to increase the speed and capacity of chips  (for computers and smartphones).

Would you like more information about graphene?

Read our application note about the setup used at the University of Cordoba or download the research of John Bulmer, scientist at the University of Cambridge, about ‘Forecasting continuous carbon nanotube production in the floating catalyst environment’.

Read application note (Bronkhorst website)
Download the research (Science Direct, Elsevier)

Source blog post: Bronkhorst

NOCI Blog by Dennis Nahon NOCI PhD-student at LUMC

The COVID-19 pandemic is having a huge impact on every aspect of our lives. From the burden on our personal life to the restrictions it has put on our working life. We, as Organ-on-Chip (OoC) researchers haven’t been spared and most of us have only been able to show off our practical skills in alternative forms. While this has probably resulted in the creation of beautiful cakes and unlocking of legendary achievements on the PlayStation, it has not been the societal impact we were looking for. Having said this, it hasn’t been a surprise to see a range of initiatives regarding COVID-19 research from our OoC field. In this way, supporting the millions of people worldwide suffering from the virus and as a bonus proofing its added value to the scientific spectrum.

Within the NOCI-consortium, several labs have already made the effort to accommodate COVID-19 research while complying to the strict safety regulations set by the government. The Clevers group used their human small intestinal organoids to demonstrate that the SARS-CoV-2-virus can replicate in intestinal epithelial cells. The University of Twente is setting up a collaboration with the University of Leiden and University of Nijmegen to develop a platform to study COVID-19 in their heart-on-chip and lung-on-chip model.

In the meantime, the University Medical Center Groningen is setting up a collaboration between their geneticists and virologists to study the effect of COVID-19 patient plasma on endothelial cells. Looking beyond our consortium, there have been several OOC groups repurposing their tools to study COVID-19. One example is the combined effort of the National Research Council of Canada and the University of Toronto. Here they are adapting the previously established models in the lab of Milica Radisic, to study the interaction between the virus and various epithelial barriers such as nose, mouth, eyes and lung. Furthermore, there is a great effort from the Wyss institute, led by Donald Ingber, to demonstrate the applicability and flexibility of OOC models. Their recent preprint in BioRxiv shows great promise in the application of their lung-on-chip model in gaining knowledge about the virus and testing the efficacy of potential drugs.

Overall, it will still be an alien world for some time to come. A new way of working for everyone, adjusting to new regulations and protocols to keep our society healthy. Amongst this, the OoC research is an inspiring example of trying to make the most out of difficult times.

Additional reading

Source: NOCI, The Netherlands Organ-on-Chip Initiative project

NOCI logo