Til hovedinnhold

«Trilobitter» separerer og renser væsker

«Trilobitter» separerer og renser væsker

Publisert 22. januar 2016

Norske forskere har utviklet en silisiumstruktur som ligner oldtidens trilobitter. Den skal kunne separere ut celler i blod, og ørsmå partikler i avløps- og brakkvann.

Innlegget «Trilobitter» separerer og renser væsker dukket først opp på Gemini.no.

Main intro image
Forskere etser ut mønsteret for trilobitten i en silisiumskive. De må lage en struktur der spaltene skal være veldig små – samtidig som de står i kanaler som er flere millimeter store Foto: SINTEF

RENSETEKNOLOGI: Separasjonen skjer ved hjelp av hydrodynamikk. Vann, blod og andre typer væske vil strømme rundt trilobitten som er ellipseformet og har bittesmå filterspalter som separerer ut fast stoff.
Bedriften Trilobite Microsystems AS jobber nå med en pilotserie som skal kunne skille partikler fra to mikrometer og oppover. Forskere på MiNaLab ved SINTEF lager strukturen i «trilobitten».

FAKTA:

  • Trilobitt Microsystems AS har 7 ansatte i Kristiansand + et kontor i Vestfold. Eirik Bentzen Egeland opprettet bedriften i 2011.
  • Samarbeidet med forskningsmiljøet startet i 2013 med støtte fra det nasjonale infrastrukturprosjektet NorFab som er finansiert av Norges forskningsråd. NorFab er en nasjonal samling av flere renromslaboratoriene ved UiO, SINTEF, NTNU og Høyskolen i Sør-Øst Norge.
  • Den lille oppstartsbedriften Trilobite Microsystem søkte og lyktes i å få finansiering. Dermed ble terskelen senket for å kunne samarbeide med SINTEF.
    SINTEF MiNaLab utfører forskning og utvikling innen mikrosystemer og nanoteknologi.

Plattformteknologi med fordeler

Eirik Bentzen Egeland er oppfinner og gründer, og opprettet bedriften i 2011 ut fra en Masteroppgave ved Høgskolen i Vestfold. Han forteller at fordelene med den nye enheten er at det kreves lite av energi for å pumpe væske gjennom strukturen, og at den ikke tetter seg lik andre filtre. I tillegg er teknologien svært fleksibel og skalerbar.

er en gruppe utdødde leddyr som levde fra Kambrium for cirka 550 millionar år siden til de dødde ut i slutten av Perm.

Trilobitter er en gruppe leddyr som levde fra Kambrium for cirka 550 millioner år siden til de dødde ut i slutten av Perm.

– Filtreringen vår er en plattformteknologi som kan brukes til mye forskjellig, sier Egeland. Strukturen i renseenheten må spesialtilpasses til hva som skal renses og til væskevolumet. For blod vil det være en fordel å skille ut de forskjellige bestanddeler i blodet og fjerne «støy, for enklere å diagnostisere dette. Hvite blodlegemer er for eksempel på 5 µm(mikrometer), og skal man klare å rense ut partikler, virus og bakterier, trenger man en dimensjon mellom turbinbladene som er ned mot 1 µm. Det er derfor en stor fordel at teknologien er skalerbar og skal kunne filtrere ut partikler i hele spekteret fra 1 til 100 µm i væsker.

Egeland forteller at bedriften i dag har et pilotanlegg installert i Kristiansand. – I en vaskehall for lastebiler behandler vi store vannmasser og renser ut alt av partikler over 50 µm for så å resirkulere vannet, sier han.

Tøyer grenser

Ved MiNaLab i Gaustadbekkdalen arbeider SINTEF-forskere med nanostrukturering.

blabla

Figuren viser hvordan vannet strømmer rundt trilobitten, mens fast stoff blir skilt ut via de bittesmå spaltene.

– Vi etser ut mønsteret for trilobitten i en silisiumskive, og må pushe grenser for å lage en struktur der selve spaltene skal være veldig små – samtidig som de står i kanaler som er flere millimeter store, forteller Michal Mielnik.

Både SINTEF og Trilobite Microsystems drar nytte av å delta i prosjektet NBRIX som støttes av Forskningsrådet. Dette omhandler mikrokomponenter som skal løse problemer innen klima, transport og helse.

Forskerne benytter silisiumskiver som utgangspunkt for å fremstille komponentene og teknologi som stammer fra mikroelektronikk, men i stedet for å lage ledningsbaner og transistorer, etser de ut bittesmå kanaler og spalter med nanometermål.
Mielnik tror de skal klare å levere strukturer som kan rense ut partikler fra 2 µm og oppover i løpet av ettervinteren.

– Dette byr på en todelt utfordring: Kan vi for det første få til de geometriene som Trilobite Microsystems ønsker, og vil geometrien dernest gjøre jobben som de ønsker? Det siste innebærer at bedriften må teste enhetene i etterkant for å se hvordan de virker.

Det langsiktige målet for Trilobite Microsoft er å rense drikkevann. Foto: TM AS.

Det langsiktige målet for Trilobite Microsystem er å rense drikkevann. Foto: TM AS.

Store mål

Selv setter Eirik Egeland seg store mål. Han arbeider nå for fullt med kommersialiseringsbiten, og har planer om at den nye enheten skal kunne rense ballastvann fra skip der det meste går ut i havet i dag. Det endelige, langsiktige målet er imidlertid å rense drikkevann.

– Vår teknologi skiller seg ut ved at det vil være mindre vedlikehold altså mindre kostnader, ved å rense drikkevann, og vannet vil være helt rent og sikkert å drikke. Men dette ligger langt frem i tid; per i dag er vi på industrielt vann, sier han.

 

Innlegget «Trilobitter» separerer og renser væsker dukket først opp på Gemini.no.

Denne saken er hentet fra Gemini.no - Forskningsnytt fra NTNU og SINTEF

Forskningsleder