Antoine van der Heijden

Onderzoeksgebied

De parttime leerstoel houdt zich bezig met innovatieve en geïntensiveerde verwerkingstechnieken die kunnen worden toegepast om (energetische) materialen te modificeren, functioneel te maken en te verwerken. Specifieke onderzoeksonderwerpen zijn onder andere de ontwikkeling van ingekapselde materialen en alternatieve, 'groene' en voor het milieu onschadelijke verbindingen ter vervanging van nu gebruikte toxische bestanddelen; duurzame synthesemethoden die het gebruik van toxische of gevaarlijke uitgangsstoffen voorkomen; reologisch gedrag van samenstellingen met een groot aandeel vaste bestanddelen bij de productie van additieven; verbetering van bestaande verwerkingstechnieken door middel van innovatieve methoden en concepten voor intensivering van processen, bijv. met behulp van externe (elektrische, elektromagnetische, akoestische) velden. Deze onderwerpen bieden de fundamentele input voor verschillende onderzoeksonderwerpen binnen de afdeling Energetische materialen, zoals 3D-printen van (energetische) samenstellingen, kristallisatie van ongevoelige energetische materialen en milieuvriendelijke synthesemethoden.

Recente resultaten

Om energetische materialen te modificeren en functioneel te maken, worden procesintensivering (met alternatieve energievormen) en inkapsel- en kristallisatietechnieken gebruikt. Deze technieken zijn onderzocht en toegepast om (submicron)deeltjes voor te bereiden met als doel ze minder gevoelig te maken (promotieonderzoek dr. Norbert Radacsi en dr. Marloes Reus). Het reologische gedrag van samenstellingen met een groot aandeel vaste bestanddelen tijdens de productie van additieven wordt bestudeerd door middel van numerieke modellering; om realistische gegevens te verkrijgen ter ondersteuning en verificatie van de numerieke modellering, wordt er experimenteel onderzoek uitgevoerd (promotieonderzoek Wouter Peerbooms). De mechanische eigenschappen van 3D-geprinte materialen worden zowel theoretisch als experimenteel bestudeerd om inzicht te krijgen in het mechanische gedrag van 3D-geprinte samenstellingen onder hoge dynamische belastingen (promotieonderzoek ir. Bram Lasschuit). Laser-geïnduceerde nucleatie wordt bestudeerd om het fysische mechanisme te verhelderen en om dit toe te passen bij industriële kristallisatieprocessen (promotieonderzoek Vikram Korede, Nagaraj Nagalingam). De nucleatie en het kristallisatiegedrag van nierstenen worden bestudeerd met behulp van microfluïdumapparatuur, waarbij wordt gekeken naar de nucleatiekinetiek en manieren om de vorming van nierstenen te remmen (promotieonderzoek Fatma Ibis). In samenwerking met de Universiteit van Amsterdam en het Nederlands Forensisch Instituut werd een promotieonderzoek naar forensische wetenschap opgezet (drs. Irene van Damme).

Begeleiding van promovendi

• Ir. Wouter Peerbooms (DO AIO-fonds)
• Ir. Bram Lasschuit (DO AIO-fonds; promotie samen met dr. Jaap Weerheijm (TNO-afdeling Explosies, ballistiek en bescherming en parttime universitair hoofddocent aan de TU Delft/Fac CiTG))
• Fatma Ibis (TU Delft, nucleatie en kristalgroei van nierstenen)
• Ir. Vikram Korede (TTW)
• Ir. Nagaraj Nagalingam (TTW)
• Drs. Irene van Damme (gezamenlijke promotie met Universiteit van Amsterdam/NFI/TNO)

Belangrijkste publicaties

• A.E.D.M. van der Heijden, Developments and challenges in the manufacturing, characterization and scale-up of energetic nanomaterials – a review, Chemical Engineering Journal 350 (2018) 939-948, 10.1016/j.cej.2018.06.051
• D. Irimia, J.J. Shirley, A.S. Garg, D.P.A. Nijland, A.E.D.M. van der Heijden, H.J.M. Kramer and H.B. Eral, Influence of laser parameters and experimental conditions on non-photochemical laser induced nucleation of glycine, Cryst. Growth Des. 21 (2021) 631-641
• M.C.J. van Ramshorst, G.L. Di Benedetto, W. Duvalois, P.A. Hooijmeijer and A.E.D.M. van der Heijden, Investigation of the failure mechanism of HTPB/AP/Al propellant by in-situ uniaxial tensile experimentation in SEM, Propellants, Explosives, Pyrotechnics 41 (2016) 700-708