Onderzoeksgroep
Expertise
Mijn onderzoeksexpertise ligt op het gebied van computationele chemie en materiaalkundige modellering. Ik gebruik elektronische-structuurmethoden, voornamelijk DFT en gerelateerde benaderingen, om moleculaire interacties, adsorptie, reactiemechanismen en energiebarrières te bestuderen. Mijn huidige onderzoek richt zich op astrochemie, in het bijzonder gas-oppervlakprocessen op amorf waterijs, bindingsenergieën en reactieroutes die relevant zijn voor interstellaire chemie. Mijn bredere achtergrond omvat de modellering en ontwikkeling van functionele materialen voor biomedische toepassingen, waaronder titaniumgebaseerde implantaten, bioactieve coatings, hydroxyapatietcomposieten, grafeenoxide, polydopamine en magnetische nanodeeltjes. Daarnaast heb ik ervaring met projectplanning, data-analyse, wetenschappelijk schrijven, begeleiding van studenten en samenwerking met experimentele onderzoekers.
Gecombineerde experimenten en simulaties voor de vorming van hydroxyapatiet coatings met op maat gemaakte eigenschappen door radiofrequente magnetronsputtering.
Abstract
Dankzij hun zeer hoge biocompatibiliteit, behoren hydroxyapatiet gebaseerde keramische materialen tot de meest gebruikte materialen voor het vervangen van beenderen. Tegenwoordig worden HA-gebaseerde coatings vaak gebruikt in de geneeskunde om de osteoinductieve eigenschappen van metallische implantaten te verbeteren. In tegenstelling tot het relatief grote aantal experimentele studies die inzichten geven in de globale groeimechanismen en structuur van de films, zijn er hedentendage erg weinig simulaties op atomaire schaal die de evolutie van de coating- structuur en -samenstelling tijdens de filmgroei kunnen beschrijven. Simuatie van het op RF-magnetron sputtering gebaseerde HA-coating proces laat toe om inzicht te verkrijgen in de vorming van de coating met de gewenste eigenschappen. Door een gedetailleerde vergelijking van experimentele resultaten met simulatieresultaten, tracht dit project de nodige wetenschappelijke en technische achtergrond verder te ontwikkelen die nodig is om de geoptimaliseerde vorming van biocompatibele nanogestructureerde coatings door middel van ion-plasma methoden mogelijk te maken. Dit fundamentele onderzoek zal ook toelaten de wiskundige modellen die de groei van RF-magnetron HA-coatings te beschrijven en te verbeteren. Het ontwikkelde model zal ons in staat stellen expliciet de fysische en chemische verschijnselen te verklaren die optreden bij reactieve afzetting van de dunne film, en zal op termijn toelaten de efficiëntie van het industriële ion-plama systeem te verhogen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Neyts Erik
- Mandaathouder: Grubova Irina
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- BOF
Project type(s)
- Onderzoeksproject