Dans le cadre du projet de recherche TiKaBe financé par le ministère fédéral allemand des Transports et des Infrastructures numériques (BMDV), une installation de mélange et de dosage en laboratoire a été développée afin de permettre l'analyse et le traitement en toute sécurité de matériaux sensibles tels que les nanoparticules et les solvants à l'échelle du laboratoire et à l'échelle pilote. Les travaux ont été menés en étroite collaboration entre IFA Technology, le Fraunhofer ISE et les institutions accompagnant le projet, PTJ et NOW GmbH (numéro de référence du financement : 03B11028C).
L'objectif du projet est l'analyse scientifique de la dispersion des nanoparticules dans les pâtes catalytiques et la recherche d'étapes de processus appropriées pour la manipulation sûre de substances réactives et potentiellement dangereuses. L'installation expérimentale permet, entre autres, l'introduction progressive de nanoparticules et de solvants dans un système de boîte à gants fermé, ainsi que des processus de dosage semi-automatiques et le traitement contrôlé de fluides à haute viscosité. En outre, elle facilite l'étude des effets dispersifs grâce à des applications ultrasoniques et permet de réaliser des séries d'essais systématiques pour évaluer et perfectionner les paramètres de processus pertinents.
Étapes du processus :
- Pesage et dosage semi-automatiques
- Mélange contrôlé dans le récipient
- Circulation via une pompe à vis excentrique
- Dispersion ultrasonique
- Évaluation et adaptation du processus
L'installation de laboratoire a été conçue en mettant particulièrement l'accent sur la sécurité au travail, la stabilité des processus et la précision des essais. Les résultats obtenus contribuent à la recherche fondamentale dans le domaine des pâtes catalytiques et jettent les bases de futurs développements scientifiques. Le projet montre également comment les questions soulevées en laboratoire peuvent être traitées efficacement grâce à une étroite collaboration entre l'industrie, les instituts de recherche et les organismes de financement.
« Le plus grand défi consistait à manipuler en toute sécurité des matériaux sensibles tels que les nanoparticules et les solvants. Nous avons réussi à développer une installation de laboratoire qui, malgré des exigences complexes, offre un très haut niveau de sécurité des processus et un volume mort extrêmement faible. »
— Daniel Holzer, chef de projet IFA Technology