Van wichelroede tot veldeffecttransistor

Al pratend over de sensor als zodanig, kwam het begrip ‘parametriseren’ aan de orde. Als we iets meten, wat zegt die meting dan eigenlijk? Wat willen we eigenlijk met het ontwikkelen en toepassen van sensoren bereiken? 

We willen de wereld gevoeliger maken. Of eigenlijk willen we de mens gevoeliger maken voor wat er in de wereld is en gebeurt. Aldus kwam het gesprek op de wichelroede, misschien wel de oudste sensor ter wereld en meteen contactloos en draadloos. Wat blijkt nu, het gebruik van de wichelroede heeft alles te maken met de mens die de wichelroede hanteert. Het gebruik moet je trainen. Tegelijk is de wichelroede met name te gebruiken voor bodemonderzoek, het ‘voelen’ wat er in de bodem, in de aarde, aan de hand is.

Aldus, en aan de hand van de lijst van onderzoeksprojecten van STW, kwamen drie toepassingsvelden voor de conferentie in beeld:

Sensoren voor de aarde, de bodem, onderzoek naar olie, gas en de gebouwde omgeving van beton, bruggen en het spoor; sensoren voor onderzoek van en in het menselijk lichaam en als derde sensoren voor de machines en apparaten die de mens op de aarde heeft ontwikkeld en nog steeds ontwikkelt. Bij het bijeenbrengen van projecten en partijen langs deze drie lijnen rolden er   verrassende en spectaculaire verhalen het programma in.

Sensing the Earth & Underground, Built & Infrastructural Environment

Het bodemonderzoekbedrijf Fugro behoort tot Hollands glorie. Het is uitgegroeid tot een wereldwijd opererend concern. Het speuren naar olie en gas en het doen van onderzoek voor aanvang van grote bouwprojecten vraagt veel technologie en zeker ook sensoriek. Perfect dus voor de sensortechnologie conferentie, waar men komt vertellen wat er nodig is in de toekomst.

Sensortechnologie-bedrijf Incas³ deed onderzoek in Canada om met microsensortechnologie reservoirs te karakteriseren. TNO komt vertellen hoe de binnen dat onderzoeksinstituut ontwikkelde fiberoptische sensortechnologie ingezet kan worden om de chemische samenstelling van ondergrondse bronnen vast te stellen.

Bovengronds gaat het om zelfherstellend beton. De onderzoeksgroep van Eddy Koenders aan de TU Delft laat zien hoe het is gelukt in de bacteriële aanpak sensortechnologie te integreren. Anwar Abbas van de TU Twente presenteert de resultaten van zijn onderzoek naar ‘sensing and monitoring’ van beton via in situ chloride sensortechnologie.

Hessel Galenkamp van Strukton komt vertellen hoe in samenwerking met een onderzoeksgroep van de Universiteit van Leiden de complete Hollandse Brug bij Almere is volgehangen met sensoren om alles wat er met die brug gebeurt te monitoren. Zili LI van de TU Delft deed research naar de mogelijkheden om ‘gevoel’ te krijgen van het gedrag van het spoor via metingen in rijdende treinen. En dan is er nog Douwe Dresschet van de TU Twente met zijn project waarin met robotonderdelen en sensoren de conditie van dijken in de gaten kan worden gehouden.

Sensing the human body in care, cure and health

We weten dat het menselijk lichaam vol zit met sensoren. Pijn is het signaal dat wordt afgegeven als er ergens iets misgaat. Maar dat signaal willen we eigenlijk voor zijn. En lang niet alles wat mis gaat levert een pijnsignaal op, om nog maar te zwijgen over het menselijk onvermogen om naar het eigen lichaam te luisteren. De medische technologie en de zorgsector vragen continu om meer sensortechnologie. En als je gaat ingrijpen in het menselijk lichaam dan moet je al helemaal goed kunnen volgen en vastleggen wat je aan het doen bent. Logisch dus dat in deze hoek ook een serie lezingen deel uitmaakt van het programma van The Sense of Contact 16.

Wat langs komt is de technologie van de CMOS single photon image sensor van Edoardo Charbon van de TU Delft, die gekoppeld wordt aan MRI-scanners. Vervolgens gaat het over ‘Puma’, de 3D-Plane-wave Ultrasound MAtrix transducer, van Nico de Jong van de Erasmus Universiteit in Rotterdam, voor de diagnose en behandeling van bloedvatvernauwingen.

Een superkleine glucosesensor onder je ooglid: het is de oplossing voor diabetespatiënten die het Nijmeegse Noviosense nu gereed heeft voor volumeproductie. Christopher Wilson komt vertellen hoe die ontwikkeling tot stand is gekomen in samenwerking met Fraunhofer IMS in Duisburg. 

 

Dan is er nog het verhaal van het Leidse start-up bedrijf Syntecnos, over de detectie op nanoschaal, die nodig is voor biotechnologisch onderzoek dat plaatsvindt in de eitjes van zebravisjes, de ideale omgeving om op celniveau te zoeken naar nieuwe medicijnen. Sensortechnologie om in de hersenen van de mens de ‘motor’ te monitoren die onze bewegingen al dan niet goed aanstuurt en coördineert, dat is ook niet triviaal. Het Brain Imaging Center van het AMC in Amsterdam werkt daar aan en komt er over vertellen.

Sensing machines, instruments and processes 

De derde ‘poot’ van de conferentie bevat presentaties over sensoren die we als mensen inzetten om ons handelen in allerlei processen te controleren en te sturen. Het Fastcom research project van Alle Jan van der Veen is ontzettend uitdagend. Op een supersnel bewegend mobiel platform, een ‘stage’ in een lithografiemachine, moeten zesentwintig sensoren gegevens leveren die draadloos worden uitgelezen en de actuatoren van informatie moeten voorzien. Er wordt daartoe een complete custom VLSI chipset ontworpen. Ditske Kranenburg van de TU Twente en van het roboticaplatform RoboNed, gaat specifiek in op de rol van sensoren in de roboticawereld.

De derde bijdrage komt van Rick Scholten van Sorama. Scholten werkte bij de TU Twente en later aan de TU Eindhoven aan een systeem om geluid te visualiseren ten einde overlast van geluid te reduceren, met name in de automotive productie. Het onderzoek was onderdeel van het Open Technologie programma en zijn bedrijf kon Scholten van de grond krijgen mede dankzij een Valorization Grant van STW.

De story van Marco Beijersbergen gaat over sensoriek op basis van spectrale camera’s. Beijerbergen startte zijn bedrijf als spin-out uit van ESA Estecs. Met de kennis die werd opgebouwd bij de toepassingen in de ruimtevaart wordt nu ook gewerkt voor de voedingsmiddelenindustrie, het opsporen van asbestdeeltjes in brood, en voor de olie en gasindustrie.

Wat Romano Hoofman van NXP komt vertellen betreft research en ontwikkeling naar sensortags voor het monitoren van bederfelijke waar in de logistieke keten van voedsel. Het internationale project met de toepasselijke naam Pasteur won in 2013 de Food Valley Award.

Drie achtereenvolgende presentaties hebben te maken met gassen.

Henry Spanjers van de TU Delft werkt in een Europees project gericht op verbetering van biogasproductie uit afval. Het coördinerende Finse onderzoeksinstituut VVT heeft een sensor ontwikkeld waarmee continu en on line vetzuren kunnen worden gemeten. Spanjers vertelt hoe hij die sensor test voor de toepassing in vergistingsprocessen.

Anne Marie Andringa werkte eerst aan de Rijksuniversiteit Groningen en nu aan de TU Eindhoven. Op basis van haar onderzoek naar ‘self-assembled monolayer field-effect transistor’, Samfet, technologie, ontwikkelde zij een extreem gevoelige realtime NO₂-sensor, geschikt voor emissiemeting bij de verbranding van fossiele brandstoffen. Haar onderzoek kan worden gebruikt als basis voor een reeks alternatieve toepassingen.

Het derde gassensortechnologie-verhaal betreft het resultaat van een gezamenlijk internationaal EU/Rusland project. Het is een optochemische sensor op basis van nanostructuren voor het detecteren van BTX, benzeen, tolueen, xyleen, gassen, in lage concentraties. Het Holst Centre is partner in dit project en Edsger Smits van Holst presenteert de technologie in de conferentie. De sensor is in elk geval relevant voor de petrochemische industrie maar ook voor milieu, veiligheid  en gezondheid op andere plaatsen.

Grootste sensor ter wereld

De sensortechnologieconferentie wordt afgesloten met een plenaire sessie. Eerst is er een verhaal over misschien wel de grootste sensor ter wereld, of in elk geval de grootste kalibratie-installatie. Inderdaad, in een Nederlands verhaal, van de firma Krohne in Dordrecht, ontwikkelaar en producent van flowmeters voor de industrie. Daarna volgt dan nog een ‘lagerhuisdiscussie’, waarin de wetenschappers en de industriële mensen met elkaar in de clinch kunnen over hoe het nu allemaal echt zit en moet gaan in de toekomst.

Het beschreven indrukwekkende lezingenprogramma wordt gelardeerd met een tweetal sessies met pitches van researchers die hun resultaten aan de man brengen en aandacht vragen voor de posters die zij meebrengen ter bespreking in de foyer, naast de tabletops van bedrijven.

The Sense of Contact 16, Sensortechnologie conferentie

2 april, Kontakt der Kontinenten, Soesterberg

Organisatie: Technologiestichting STW / FHI, fedratie van technologiebranches, MinacNed, branche voor micronano Technologies

Volledig programma en inschrijving: www3.fhi.nl/senseofcontact/

Kees Groeneveld, FHI

 

[