WN 01/30 * 31 mei 2001, 16.00 u.
oratie prof. J. Molenaar, faculteit Toegepaste Wiskunde: 'Waarom werkt wiskunde ook voor polymeren?'
Prof. dr. J. Molenaar wil met zijn onderzoek onder andere bijdragen aan de ontwikkeling van polymeren die hoge extrudersnelheden toelaten. Vanwege het industriële belang wordt zijn werk gesteund door STW. Dit maakt Molenaar bekend tijdens zijn oratie bij zijn intrede als hoogleraar aan de faculteit Toegepaste Wiskunde van de Universiteit Twente. Hij houdt zijn voordracht op 31 mei.
De chemische industrie heeft dringend behoefte aan wiskundige modellen om het 'spurteffect' en het 'sharkskineffect' bij het extruderen van polymeren te verklaren. Zo'n extruder is een soort slagroomspuit voor het verwerken van polymeren. Als met te veel kracht 'gespoten' wordt, komt de gesmolten kunststof er niet in gladde vorm uit, maar krijgt het een ruw oppervlak of is het in zijn geheel zwaar vervormd. De polymeerindustrie heeft er belang bij dat er een verklaring gevonden wordt voor dit verschijnsel, omdat dan de weg vrij komt voor het opvoeren van de productiesnelheid van plastics. In zijn oratie geeft Molenaar aan zich binnen zijn leerstoel onder meer op deze problematiek te willen concentreren door te proberen met wiskundige modellen tot een verklaring te komen. In eerder onderzoek waar hij bij betrokken was, werd de 'gladheid' van de spuitgietwand niet meegenomen en experimenten hebben aangetoond dat daar de oorzaak van de vervorming bij hogere snelheden ligt. 'Als de spanning aan de wand oploopt, ontstrengelen de polymeerketens gedeeltelijk; als zich dit regelmatig herhaalt kan dit tot pulserend gedrag leiden', aldus Molenaar.
Onverwacht gedrag
In zijn voordracht gaat Molenaar eerst uitgebreid in op de kracht van wiskundige modelleren in het algemeen. Als illustratie gebruikt hij daarbij onder andere het werk van Newton, die 'met papier en potlood, zittend achter een bureau' een expliciete formule voor de zwaartekracht wist te vinden. Daarna maakt Molenaar de stap naar het modelleren van het stromingsgedrag van polymeren. Bij polymeren is het aantal waargenomen onverwachte verschijnselen zo uiteenlopend dat geen enkel wiskundig model ze tot nu toe allemaal bevredigend beschrijft. Gedragen de bolvormige moleculen van bijvoorbeeld gas en water zich op de 'Newtoniaanse' manier waar wij aan gewend zijn, polymeren vertonen zeer onverwacht gedrag doordat deze stoffen uit zeer lange ketens bestaan die zich met elkaar verstrengelen. Bij het ontwikkelen van nieuwe modellen zal dan ook het idee van 'reptatie' een belangrijke rol spelen. In de reptatietheorie wordt de beweging beschreven van een lange keten die als een lange slang tussen andere slangen doorglijdt.
Voor dit interdisciplinaire onderzoek heeft STW twee aio-plaatsen gefinancierd, een bij Toegepaste Wiskunde en een bij Technische Natuurkunde. Daardoor zal het project een brede opzet kennen, van experimenten tot en met het opstellen en analyseren van wiskundige modellen.
Breed
Molenaar heeft, na gymnasium-bèta, wiskunde en theoretische natuurkunde
gestudeerd in Leiden. Hij promoveerde in de theoretische natuurkunde aan de
VU te Amsterdam op een onderwerp uit de Vaste-Stoftheorie. Aansluitend trad
hij in dienst van de KU te Nijmegen met als speciale opdracht het verwerven
en uitvoeren van wiskundige contractresearch. Sinds 1988 werkt hij aan de TU
Eindhoven. In eerste instantie voor ook alleen wiskundige contractresearch,
waarbij hij werkte aan een breed scala van onderwerpen. Geleidelijk aan zijn
daar 'gewone' research en onderwijs bijgekomen. Het wiskundig modelleren van
polymeren is een zwaartepunt in zijn onderzoek.
Noot voor de pers
De tekst van de oratie is op aanvraag verkrijgbaar, tel. (053) 4852
Informatie: drs. B. Meijering, dienst Communicatie en Transfer, (053) 489 43
85, e-mail: b.meijering@cent.utwente.nl
drs. Berend Meijering
Corporate Communicatie
Dienst Communicatie en Transfer, Universiteit Twente
Postbus 217, 7500 AE Enschede
telefoon: (053) 489 4385
fax: (053) 489 2000
e-mail: b.meijering@cent.utwente.nl