Binnen het domein van de polymeerchemie is het tot op heden zeer moeilijk om via experimenten inzicht te krijgen in wat er gaande is op de het moleculaire niveau, d.w.z. de nanoschaal. Desalniettemin is het algemeen aanvaard dat kennis op deze schaal omtrent de reactiviteit en materiaaleigenschappen van polymeren essentieel is voor de ontwikkeling en optimalisatie van nieuwe materialen en processen. Computersimulaties gebruik makend van klassieke en/of kwantummechanische modellen bieden hier soelaas.

“In mijn doctoraatsthesis heb ik een scala aan moleculaire simulatietechnieken gebruikt met als doel deze kennis te vergaren voor twee specifieke toepassingen”, vertelt Elias.

“In eerste instantie heb ik de synthese en toepassing van poly(2-oxazoline)s bestudeerd, een bio-geïnspireerde polymeerklasse die veelbelovende eigenschappen bezit voor o.a. medicijntoepassingen”

“In tweede instantie heb ik onderzoek gedaan in kader van het BioFact-project. Hierbij wordt getracht, d.m.v. de ontwikkeling van nieuwe conversieroutes en productstromen, om de bioraffinaderij van de toekomst te ontwikkelen door de valorisatie van het biopolymeer lignine.”

“Dit kan op zijn beurt fungeren als duurzaam alternatief voor de petroleum-gebaseerde productieprocessen”, vervolgt Elias.

“Gezien de complexiteit van de bestudeerde systemen werden groot- en kleinschalige realistische moleculaire modellen aangewend. De bekomen kennis kan ingezet worden om het toepassingsdomein te verbreden en de productie te optimaliseren”

“En wie weet, zullen we binnenkort experimenten en berekeningen combineren in een hybride vorm om nieuwe chemie te ontdekken…”, besluit Elias.

Lees een uitgebreidere samenvatting of het volledige doctoraat

Titel doctoraat: Een multischaalmodelleringsaanpak voor het begrijpen van reactiviteit en interacties in complexe moleculaire omgevingen met toepassingen in polymeerchemie

"Ik wilde graag een bijdrage leveren aan de verduurzaming van onze industrie en meer bepaald aan de verduurzaming van onze petroleum-gebaseerde industrie. Het BioFact-project van professor Veronique Van Speybroeck in het Centrum voor Moleculaire Modellering kwam dan ook op het juiste moment en paste perfect binnen mijn idealen omdat ik meerdere van mijn interesses met elkaar kon combineren: chemie, programmeren en meewerken aan een vergroening van de industrie. Ik ben dan ook heel dankbaar dat ik die kans heb gekregen."

Elias is geboren op 31 maart 1993 te Mortsel en groeide op in regio Antwerpen. Hij ging naar de middelbare school op het Sint-Rita college te Kontich, waar hij de studie Wetenschappen-Wiskunde afrondde in 2011. Hierna startte hij aan een opleiding Biologie aan de KULeuven maar maakte na zijn eerste jaar de beslissing om verder te gaan in de Bio-ingenieurswetenschappen. In zijn Bachelor koos hij voor de afstudeerrichting Milieutechnologie waarvoor hij in 2015 met onderscheiding zijn diploma behaalde.

Voor zijn Master opleiding, koos Elias voor de afstudeerrichting chemie en bioprocestechnologie waarvoor een verhuis naar Universiteit Gent noodzakelijk was. Tijdens deze opleiding, meer bepaald, tijdens het uitvoeren van zijn masterthesis, maakte hij kennis met het Centrum voor Moleculaire Modellering. Na het succesvol behalen van zijn Masterdiploma in 2017, kreeg hij de kans om een doctoraat te starten aan ditzelfde centrum, een opportuniteit die hij duidelijk niet heeft laten liggen.

De afgelopen vier (en half) jaar heeft Elias onderzoek uitgevoerd in het kader van het BioFact-project, waarbij hij intensief meewerkte aan de ontwikkeling van de bioraffinaderijen van de toekomst.  

Tijdens zijn onderzoek maakte hij gebruik van een scala aan moleculaire modelleringstechnieken om de verschillende systemen zo realistisch mogelijk te bestuderen op de nanoschaal. Ondanks die vervelende Covid-pandemie die uitbrak midden in zijn doctoraat, heeft Elias toch de kans gehad om zijn werk éénmalig voor te dragen, waarbij hij zelfs de 2de prijs voor beste presentatie in de wacht kon slepen, en drie posters te presenteren op verscheidene conferenties en workshops. Tijdens zijn doctoraat werkte Elias mee aan 11 artikels samen met verschillende experimentele partners van de UGent, KULeuven, UAntwerpen en Université de Liège, met publicaties in internationale wetenschappelijke tijdschriften zoals Angewandte Chemie en Macromolecules tot gevolg. Elias was vier keer eerste auteur van deze wetenschappelijke werken.

Contact: Elias Van Den Broeck, Veronique Van Speybroeck

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Illustrator: Roger Van Hecke