inter connect link naar De toekomst

iNter coNNect lInk naar De toekomst n° 38 I Viermaandelijks I Maart 2012

PLEIDOOI VOOR VERANTWOORD GSM-GEBRUIK PRINTPLAAT OP DE ROOSTER

pepric Helpt dokters om ziektes iN beeld te breNGeN

de aNdere kaNt Ik herinner het me alsof het gisteren was, de verdediging van mijn doctoraatsvoorstel bij het IWT. Met knikkende knieën de Bisschoffsheimlaan afschuimen op zoek naar nr. 25, met ingehouden adem plaats nemen in de wachtzaal, en dan zo intelligent mogelijk voor de ‘raad der wijzen’ verschijnen. Vijftien jaar later sta ik opnieuw voor de deur van het IWT, weliswaar aan hun nieuwe kantoren in het Ellipsgebouw in Brussel. Deze keer ben ik het die de vragen mag stellen. We hebben het over de steun voor KMO-innovatieprojecten. Ik leer o.a. dat de ‘raad der wijzen’, beter bekend als het college van deskundigen, er niet is om je af te schrikken, maar om je inzichten te geven en zo je project sterker te maken (p. 23). Ook mijn collega-redacteur wordt teruggeflitst naar haar studententijd als ze het interview afneemt over straling (p. 14). Vroeger was elektromagnetische straling voor haar een fascinerend fysisch verschijnsel. Vandaag heeft ze als bezorgde burger ook veel aandacht voor de andere kant: wat zijn de gevaren van ons gsm-gebruik en de WiFi-netwerken die ons omringen? Ze is niet langer de wetenschapper, maar de gebruiker. En dat geeft een heel ander beeld.

iNHoudstafel

04 “Drie jaar na onze oprichting installeren we ons eerste prototypetoestel.” stepHaNie teuGHels eN peter vaes PePRIC

Ook het bedrijf Pilipili (p. 20) begrijpt dat het belangrijk is om vanuit de ogen van de gebruiker te kijken. Ze ontwerpen producten, gaande van een pen om aften te behandelen, tot kattentoiletten. Enkele jaren geleden zetten ze hun eigen gebruikerspanel op om hun ideeën en producten te laten evalueren door leken. Deze info is van onschatbare waarde in hun ontwerpproces. Maar je kan het ook letterlijk nemen, die andere kant. Waarom je technologie niet eens op z’n kop zetten? Zo werken we hier op imec aan de verbetering van omgekeerde beeldsensoren (p. 7) en organische zonnecellen (p. 19). Neem bv. de CMOS-beeldsensoren. Die worden omgedraaid zodat het licht rechtstreeks invalt op de fotogevoelige laag. Dat geeft een betere beeldkwaliteit, iets wat ze bij Apple naar verluid ook begrepen hebben: zij gebruiken commerciële backside-illuminated beeldsensoren in de iPhone. Geflipte producten, het is eens wat anders. Misschien een idee om jouw product ook eens vanuit een andere invalshoek te bekijken? Op een van mijn favoriete websites – www.straatjutten.nl – vind je alvast veel inspiratie om met andere ogen naar je product te kijken en zo nieuwe ideeën te vormen ivm. advertising, nieuwe doelgroepen, het bedenken van een gepaste naam enz.

14 “om het stralingsniveau te verlagen, kan je zowel het gsm-toestel als de gsm-mast aanpakken.” Guy vaNdeNboscH ku leuven

Veel succes aan de andere kant!

els parton, Hoofdredacteur InterConnect

26 colofon alle rechten voorbehouden. niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enig andere manier, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. verantwoordelijke uitgever: luc van den hove, algemeen directeur en Ceo imec Disclaimer: www.imec.be/disclaimer | redactie: els Parton, jan Provoost, mieke van Bavel en Chris vanherck. Concept en vormgeving: kunstmaan.be | Fotografie: jan Pollers en Fred loosen | voor meer informatie: els Parton, [email protected] Deze InterConnect werd volledig klimaatneutraal geproduceerd. De Co2-uitstoot van dit drukwerk bedraagt 821 kg Co2 voor de oplage van 2.500 ex. Deze uitstoot wordt gecompenseerd door de aankoop van groene emissierechten voor een windenergieproject in taiwan. Imec is een geregistreerd trademark voor de activiteiten van ImeC International (stichting van openbaar nut volgens Belgisch recht), imec België (ImeC vzw gesteund door de vlaamse overheid), imec nederland (stichting ImeC nederland, deel van holst Centre dat gesteund wordt door de nederlandse overheid), imec taiwan (ImeC taiwan Co.) en imec China (ImeC microelectronics (shangai) Co. ltd.).

Voor gratis abonnement: registreer op www.imec.be/interconnect. bent u ic-abonnee, en wil u InterConnect liever digitaal ontvangen, laat het ons weten via [email protected]

931-53520-0212-1373

iNdoor-plaatsbepaliNG

InTeRConneCT 38, maart 2012

03

07

10

12

“met beeldsensoren is een oneindig aantal toepassingen te bedenken.”

Nieuws uit de wereld

“Door defecte PBa’s lopen we jaarlijks tussen de 45 en 65 miljoen euro mis.”

piet de moor ImeC

dick vaN Hees Asml

17

20

23

imec-Nieuws

“naast ons werk voor klanten maken we ook zelf producten om recurrente inkomsten te creëren.”

“jaarlijks steunt Iwt zo’n 300 projecten van kmo’s” luc de buyser IWT

steveN deHollaNder PIlIPIlI

28

30

31

doorGelezeN

doorGelicHt

aGeNda

“10% van onze genetische code is Dna van virussen.”

“opwarming van chips vormt een groot probleem.”

peter peumaNs ImeC

bart vaNdevelde ImeC

04

InterConnect 38, mAART 2012

InterConnect 38, maaRT 2012

05

Pepric helpt dokters om ziektes in beeld te brengen Drie jaar na zijn oprichting installeert imec spin-off Pepric zijn eerste prototypetoestel op de universitaire site van Gasthuisberg. Daar zal het onderzoekers bijstaan in de ontwikkeling van diagnose en therapie voor o.a. hersenaandoeningen en kanker. CEO Stephanie Teughels en CTO Peter Vaes vertellen hun startersverhaal en belichten de mogelijkheden van magnetische nanodeeltjes.

M

agnetische nanodeeltjes zijn metalen deeltjes (bv. ijzeroxide) die zo klein zijn dat ze de grootte van eiwitten en DNA benaderen. Door de nanodeeltjes van een speciale ‘mantel’ te voorzien, kunnen ze specifiek binden met welbepaalde cellen, bv. kankercellen, of met welbepaalde moleculen. Op deze manier worden de cellen en moleculen gelabeld en kunnen ze via medische beeldvorming gevolgd worden in het lichaam. Dit is belangrijk voor medisch onderzoek om inzicht te krijgen in ziektes en therapieën. Pepric maakt toestellen waarmee deze magnetische nanodeeltjes kunnen gelokaliseerd en geteld worden in het lichaam. Nanopartikels tellen Stephanie Teughels: “Het voordeel van magnetische nanodeeltjes t.o.v. andere labels (radio-isotopen, fluorescente labels) is dat ze zeer stabiel zijn. Dit is belangrijk wanneer je trage biologische processen wil opvolgen. Een voorbeeld hiervan is het onderzoek naar stamceltherapie. Daar is het bv. belangrijk dat de onderzoekers weten naar welke delen van het lichaam de stamcellen zich begeven zodra ze worden toegediend aan de patiënt. Door de stam-

cellen te labelen met magnetische nanodeeltjes, kan je met een MRI-scanner perfect zien waar ze zich bevinden in het lichaam. Maar er is tot op vandaag nog geen gevoelige en gebruiksvriendelijke techniek om ze te gaan tellen.” Studievrienden Dus toen Stephanie Teughels een patent op haar bureau kreeg voor de detectie van magnetische nanopartikels zag ze hier onmiddellijk het potentieel van in. Stephanie Teughels: “Ik werkte op imec als spin-offbegeleider. Mijn job bestond erin om binnen imec op zoek te gaan naar technologieën met spin-offpotentieel en om starters te begeleiden. De collega’s van onze patentgroep vroegen me naar een patent te kijken rond een resonantiegebaseerde detectietechniek voor magnetische nanopartikels.” En het bleef niet bij kijken alleen. Stephanie Teughels ging met het idee aan de slag en belde studiegenoot Peter Vaes met de vraag of hij zin had om samen een bedrijf uit de grond te stampen. Peter Vaes: “Ik werkte als consultant bij Altran. Toen Stephanie me de vraag stelde om samen iets op

te starten, heb ik niet lang getwijfeld. Ik heb er trouwens nog geen seconde spijt van dat ik de stap gezet heb. OK, het is een risico, maar ook een onevenaarbare ervaring. Het volledige traject, van idee tot commercieel product, moet je helemaal zelf afleggen.” Hulp vanuit Gent Hoe mooi de technologie ook mag zijn, het succes van een startend bedrijf hangt ook af van het netwerk dat je rondom kan uitbouwen, van mensen die mee in je project geloven. Stephanie Teughels: “We hebben een heel incubatietraject met imec doorlopen om de technologie tot een product uit te werken. Hierbij konden we gebruik maken van imec’s faciliteiten en netwerk.” Peter Vaes: “Zo kwamen we ook terecht bij INTEC, een geassocieerd labo van imec. Ik heb daar mijn doctoraat gedaan en wist dat ze daar een toestel hadden staan dat wij nodig hadden. We vertelden hen over onze technologie en onze plannen en ze waren dadelijk zeer enthousiast. Ze geloofden er zelfs zo sterk in dat ze mensen wilden vrijmaken om de technologie mee te ontwikkelen.”

06

InterConneCt 38, mAART 2012

Stephanie Teughels: “Deze samenwerking met de INTEC-designgroep van UGent is van onschatbare waarde geweest bij de oprichting van ons bedrijf, en nu ook nog. Dat is trouwens iets wat me sterk opvalt. Als je een bedrijf opstart, lijkt dat iets te weeg te brengen bij de mensen rondom. Iedereen staat ineens klaar met advies, met opmerkingen, en in dit geval dus met heel veel enthousiasme.” diereN iN beeld Een andere groep die een belangrijke rol speelt in het levensverhaal van Pepric is het molecular small animal imaging center (MoSAIC) van KU Leuven op de Gasthuisbergcampus van het Universitair ziekenhuis. Deze groep past beeldvormingstechnieken toe op levende proefdieren, als onderdeel van de studie naar ziektes en therapieën. Dit heeft vele voordelen t.o.v. het bestuderen van weefselcoupes onder de microscoop. Zo zijn minder proefdieren nodig en kan het verloop van een ziekte opgevolgd worden in een individueel proefdier. Stephanie Teughels: “Het centrum doet onderzoek naar magnetische nanodeeltjes als contrastmiddel voor MRI, als middel voor diagnose en zelfs als middel voor therapie. In dit laatste geval worden de nanodeeltjes gecoat met farmaceutische producten. Met het oog op die toepassingen testen ze nieuwe partikels. Ze waren heel sterk geïnteresseerd in onze technologie. Via MRI kijken ze nu al waar de gelabelde cellen of moleculen in het proefdier aanwezig zijn, maar ze kunnen nog geen kwantitatieve analyses doen om de doeltreffendheid van de therapieën of producten te evalueren. Met onze partikelspectrometer gaat dat wel.” weefsel, dier, meNs Peter Vaes: “We zitten vandaag aan het begin van ons producttraject. We hebben een partikelspectrometer die magnetische partikels kan meten in weefsel. Dankzij de samenwerking met het MoSAIC-lab kan onze technologie geëvalueerd worden in een medische onderzoeksomgeving. We krijgen van hen belangrijke feedback, bv. over de manier waarop ze hun stalen meten. Dit is voor ons belangrijke informatie om de spectrometer verder te tunen naar de gebruikersnoden. Verdere ontwikkelingen zijn er vooral op gericht om het meetvolume en de gevoeligheid te verhogen.”

sTePHAnIe TeuGHels

Het prototypetoestel dat Pepric bij MoSAIC installeerde zal in eerste instantie geoptimaliseerd worden om metingen op weefsel te doen en op levende proefdieren. Dat is vooral van belang voor onderzoek naar ziektes en therapieën. En wie weet zal in een verre toekomst de spectrometer ook voor mensen kunnen gebruikt worden bv. om therapieën zeer nauwkeurig te kunnen evalueren. Stephanie Teughels: “We gingen er van uit dat de markt pas geïnteresseerd zou zijn als we een toestel hadden dat net als een MRI-scanner heel duidelijk de locatie van de partikels in het lichaam kan weergeven én ze kan kwantificeren. Door onze gesprekken met medische groepen bleek al snel dat ze ook sterk geïnteresseerd waren in ‘tussenproducten’ met een kleiner analysevolume en ruimtelijke resolutie dan we voor ogen hadden. MRI is onklopbaar wat betreft ruimtelijke resolutie. Het idee is om deze anatomische beelden aan te vullen met kwantitatieve moleculaire informatie bij de evaluatie van therapieën.“ succes Met de installatie van zijn eerste toestel en een duidelijk producttraject voor ogen, gaat het Pepric voor de wind. Ook kregen ze eind 2011 te horen dat ze konden rekenen op financiering via de Vlaamse

PeTeR vAes

investeringsmaatschappij PMV. Dat gebeurt met middelen van het SOFI-fonds (Spin-Off FinancieringsInstrument). Dit fonds werd opgericht ter ondersteuning van spin-offs van de vier Vlaamse strategische onderzoekscentra (IBBT, imec, VIB en VITO). Bij deze kapitaalsronde participeerde ook Fidimec, het financieringsvehikel van imec. In 2012 zal Pepric zijn team aanvullen met drie extra mensen om de commercialisatie op volle toeren te laten draaien. We wensen ze alle succes toe!

imec ricHt op

Eén van de doelstellingen van imec is spin-offs oprichten. Sinds imec’s start in 1984 werden zo al 35 spin-offs opgericht. Typisch start het traject met een haalbaarheidsstudie en incubatiefase waarin het bedrijf beroep kan doen op een startkapitaal en waarin imec infrastructuur en personeel ter beschikking stelt. FIDIMEC ondersteunt de oprichting en groei van de spin-offs van imec in dit vroege stadium en legt hiermee, samen met de andere stakeholders, de fundamenten waarmee het bedrijf kan uitgroeien tot een volwaardige spin-off.


beeldeN vaNGeN oP een ChIP

met digitale beeldsensoren kun je beelden vastleggen, maar je kunt ze ook bewerken, of er waardevolle informatie uit halen. Piet De Moor, projectleider beeldsensoren bij iMec, vertelt over de technologie van beeldsensoren en haar vele innovatieve toepassingen.

07

08


Piet De Moor

Opgewonden silicium In digitale foto- en filmcamera’s valt het licht door een lens op een sensorchip. Daar wordt het opgevangen en omgezet in digitale beelden. Dat dit mogelijk is hebben we te danken aan een gelukkig toeval van de natuur. Piet De Moor: “Silicium, het materiaal waar we ook chips mee maken, is gevoelig voor net hetzelfde deel van het lichtspectrum als onze ogen. Dat komt omdat zichtbaar licht precies voldoende energie heeft om in het silicium vrije ladingen te creëren. Die ladingen kunnen we detecteren met behulp van een fotodiode. Een beeldsensor is een raster van dergelijke fotodiodes, gecombineerd met de elektronica om ladingen uit te lezen en om te zetten in digitale informatie.” Zo’n digitaal beeld kun je niet alleen bekijken. Je kunt er ook mee rekenen en er allerlei informatie uit halen. Dat heeft vele nieuwe toepassingen mogelijk gemaakt, niet alleen in de consumentenelektronica. Satellieten bv. gebruiken beeldsensoren om het licht van verre sterrenstelsels te analyseren. En bij machines om voedsel te sorteren worden beeldsensoren gebruikt om het onderscheid te maken tussen bv. een noot of een steentje. Van CCD tot CMOS-sensor Piet De Moor: “Er zijn, heel algemeen, twee types van beeldsensoren: de CCD’s (charge-coupled

“Met beeldsensoren kan je bv. de versheid van voedsel nagaan of een druppel bloed analyseren.” device) en de CMOS-beeldsensoren. Die laatste worden gemaakt met dezelfde technologie en productieprocessen als computerchips.” De eerste commerciële digitale camera’s, rond 1985, maakten gebruik van CCD’s. Pas toen het CMOS-productieproces volledig op punt stond, begin jaren ’90, verschenen ook de eerste CMOSsensoren. Die waren sneller en konden met de CMOS-productietechnieken goedkoper worden geproduceerd. Voor de sensoren die in hoge volumes worden gemaakt, bv. voor digitale camera’s en gsm’s, worden nu alleen nog CMOS-sensoren gebruikt. Maar in het segment van de sensoren met een hoge performantie die in kleine volumes worden gemaakt, verdelen CCD’s en CMOS-sensoren de markt. Het gaat dan om beeldsensoren voor bv. satellieten of voor speciale camera’s. Piet De Moor: “Dat CCD’s ondanks hun hogere kost en lagere snelheid toch nog gebruikt worden hebben ze vooral te danken aan het feit dat ze toelaten om beelden te maken met een hogere lichtgevoeligheid en een lagere ruis.” Meer en betere pixels Net zoals bij rekenen geheugenchips is de industrie ook op zoek om steeds betere beeldsensoren te maken. Daarbij zijn er twee tendensen. Ten eerste

drijft men het aantal fotodiodes op de sensor op, o.a. door ze almaar kleiner te maken. Dat vertaalt zich in consumentencamera’s met een steeds hoger megapixel-getal. En een tweede uitdaging is om de kwaliteit van de digitale beelden te verbeteren. Dat kan vooral door de lichtgevoeligheid te verhogen en de overspraak tussen pixels te verminderen. Piet De Moor: “Om de lichtgevoeligheid te verhogen is het belangrijk dat zoveel mogelijk licht op de sensor valt. Bij de eerste generatie CMOSbeeldsensoren werd het licht door de bovenkant van de chip opgevangen. Daarvoor moet het echter eerst voorbij de laag met de chipbedrading, wat een deel van het licht weerkaatst en een ander deel absorbeert. Dat wordt vermeden bij de modernere sensoren, waar het licht aan de andere kant van de chip wordt opgevangen. De chip wordt daarvoor aan de achterkant verdund tot op de lichtgevoelige laag, een delicate productiestap die zeer precies moet gebeuren.” Een tweede kwaliteitsfactor is overspraak: soms wordt de energie van een foton niet geregistreerd in de fotodiode van de pixel waarop het licht is gevallen, maar in een nabijgelegen fotodiode. Daardoor zijn beelden minder scherp dan ze zouden moeten zijn. Piet De Moor: “Door een ingenieuze opbouw van de fotogevoelige laag kun je een elektrisch veld


aanleggen dat de ladingen sneller naar de juiste fotodiode trekt. Daardoor kan de overspraak al voor een groot deel vermeden worden. De meest radicale optie echter – die overspraak volledig uitschakelt – is om alle pixels op de sensor van elkaar te scheiden door muurtjes in een materiaal waar de ladingen niet door kunnen.” Bijzondere sensoren Met beeldsensoren en de informatie die ze kunnen vastleggen zijn een oneindig aantal toepassingen te bedenken. Je zou bijvoorbeeld de versheid van voedsel kunnen nagaan, of personen en objecten herkennen en registreren. Je kunt een analyse maken van een druppel bloed, of de verflagen op een kostbaar schilderij onderzoeken. Piet De Moor: “Een probleem daarbij is dat de commercieel beschikbare sensoren niet altijd de geschikte eigenschappen hebben voor zo’n innovatieve toepassingen. Onze ontwerpers hebben daarom voor verschillende klanten en projecten een aantal bijzondere sensoren gemaakt. Sensoren bv. voor gebruik in de ruimte. Of sensoren met een bijzonder groot oppervlak, met een lichtgevoelige laag uit andere materialen dan silicium, of met een verhoogde gevoeligheid voor ultraviolet licht. Een voorbeeld zijn de sensoren die we onlangs voor ASML hebben gemaakt. Die hebben als bijzondere eigenschap dat ze zeer nauwkeurig grote dosissen

ultraviolet licht kunnen meten. Ze worden nu in ASML’s nieuwste generatie lithografietoestellen ingebouwd.” Helderblauw en dieprood Afhankelijk van zijn golflengte dringt licht diep of minder diep door in een siliciumlaag. Rood licht bijvoorbeeld, met een langere golflengte, gaat dieper in het silicium voor het wordt geabsorbeerd. Wil je een sensor die zeer gevoelig is voor rood, of zelfs infrarood, dan moet de fotoactieve laag extra dik zijn. Wil je echter een sensor die heel gevoelig is voor blauw, of zelfs ultraviolet licht, dan moet je het licht zeer dicht aan de oppervlakte kunnen detecteren. Piet De Moor: “Zo hebben we een sensor kunnen maken die op de achterkant wordt belicht, en die een wereldrecord gevoeligheid heeft, zowel aan de blauwe als aan de rode kant. Over het volledige spectrum halen we een detectie-efficiëntie van 80 tot 90%. En zelfs in het nabije infrarood, bij 850nm-licht, halen we nog 80%.

09

Imec innoveert

Imec heeft in de voorbije jaren heel wat ervaring opgedaan met het maken van beeldsensoren voor gespecialiseerde toepassingen. Sensoren voor satellieten bijvoorbeeld, of voor hooggespecialiseerde machines. Sensoren met bijzondere eigenschappen, maar in kleinere volumes. Piet De Moor: “Met onze CMORE-aanpak bestrijken we het hele traject van innovatief idee tot afgewerkte beeldsensor. Daardoor kunnen we het ontwerp en het fabricageproces optimaal op elkaar afstemmen. We hebben productielijnen die vergelijkbaar zijn met wat je in de industrie kunt vinden. Maar in tegenstelling tot commerciële fabs kunnen wij veel flexibeler produceren. We kunnen processen toevoegen en combineren, of bestaande processen hergebruiken op een nieuwe manier. Zo kunnen we prototypes maken, of zelfs gebruiksklare beeldsensoren in kleinere volumes. Als toemaatje hebben we ook de kennis in huis om ontwerpen te maken die bestand zijn tegen grote dosissen elektromagnetische straling, zoals die bijvoorbeeld buiten onze atmosfeer voorkomen, of in bepaalde industriële toepassingen.”

10


Nieuws uit de wereld –—eeneengreep greep nieuwe technologieën toepassingen vanvan nieuwe technologieën enen toepassingen diedie momenteel wereldwijd worden ontwikkeld of al op de markt zijn. meer info bij deze nieuwsberichten op WWW.iMec.be/interconnect

01

rubberen teleFoon

01

In het Nokia Research Centre denken creatieve wetenschappers na over de toekomstige mobiele telefoon. Regelmatig worden filmpjes gelanceerd waarin concepten worden getoond. Zo was er al de Nokia Gem en Nokia Kinetic die volledig uit een touchscreen bestaan. Maar nu voegt Nokia er nog een unieke vorm van bediening aan toe. De Nokia HumanForm lijkt uit een rubberen materiaal gemaakt te zijn. Je kan hem buigen om verder te gaan in een menu of om in/uit te zoomen. Of je kan er in knijpen om de telefoon op te nemen. Benieuwd of we ooit zo’n rubberen telefoon zullen bedienen. Maar wie had ooit gedacht dat we een tablet zouden bedienen door er met onze vinger over te schuiven…

03

04

Iedereen kent wel het probleem: wat was ook weer het paswoord dat je instelde voor die onlineshop, of voor je bankkaart? Volgens IBM zal dit probleem binnen 5 jaar van de baan zijn doordat biometrische gegevens zullen worden ingezet. Zo word je zelf de toegangspoort tot al je informatie door het laten scannen van je iris of het laten horen van je unieke stemgeluid.

Neen, we hebben het niet over de ‘Post-it Wars’ die de voorbije zomer Franse en Belgische gebouwen opfleurden. Voor wie het niet kent: het idee was om op je raam een kunstwerk te toveren opgebouwd uit post-its en zo je overburen uit te dagen om het nog beter te doen.

Je achterWerk laten Scannen

Het Japanse Advanced Institute of Industrial Technology bedacht alvast een originele manier om een identiteitscheck te doen in de auto van de toekomst. Door ingebouwde sensoren in de zetel herkent de auto het achterwerk van de bestuurder en de manier waarop de bestuurder zit. Ze zijn van mening dat deze biometrische check aangenamer is voor de eigenaar dan een irisscan of het uitlezen van de vingerafdruk.

3M bePlakt Je raaM

Waarover hebben we het dan wel? Over een nieuwe ontwikkeling van 3M: een zonnecelfolie om ramen te bekleden. De omzettingsefficiëntie ligt lager dan bij klassieke siliciumzonnepanelen (zo’n 80% lager). Maar de folie is veel gemakkelijker aan te brengen, is veel goedkoper en houdt de warmte buiten. Over de levensduur van de folie wordt niet bericht. Vandaag kunnen organische PV-folies twee tot drie jaar werken indien ze in een beschermde omgeving gebruikt worden. Voor een ruime toepassing van organische PV streven onderzoekers naar een stabiliteit van 10 jaar voor gebruik buiten.


11

02

02

licht ZonDer grenZen De Berlijnse modezaak Quartier 206 stak zijn etalage in een nieuw kleedje. Er werd organische LED-verlichting (OLED) gebruikt. OLEDs hebben het voordeel dat ze – afhankelijk van het gebruikte materiaal – transparant zijn. Ook produceren ze bijna geen warmte zodat ze ook in etalages met delicate producten (zoals parfum) gebruikt kunnen worden.

05

© Quartier 206

Doordat ze heel dun en plooibaar zijn, kunnen OLEDs in bijna elk object geïntegreerd worden: in meubels, muren, plafonds, ramen, autoruiten enz. Het minste dat je dus kan zeggen is dat het een heel nieuwe dimensie geeft aan het concept ‘verlichting’. Maar voor we OLEDs overal zullen zien verschijnen, werken onderzoekers naarstig verder om de efficiëntie, de prijs en de stabiliteit van OLEDs te verbeteren.

05

een tV in Je oog Finse en Amerikaanse onderzoekers ontwikkelden een contactlens die als beeldscherm functioneert. Zo zouden we in de toekomst allemaal kunnen rondlopen met Terminator-vision (zie film Terminator 2) en extra info over objecten uit onze omgeving gebrand zien op ons netvlies. Na 2 jaar intensief werk presenteerden de onderzoekers onlangs hun proof-of-concept: een lens met een eenvoudige LED-matrix, chip en antenne. Hinderpalen die ze moesten overwinnen waren de miniaturisatie van de componenten, een fabricageproces met oogvriendelijk materiaal, stroomvoorziening op basis van radiogolven en een ingebouwde antenne in de lens, en speciale microlensstructuren voor een scherp beeld. Zeker, er is nog werk aan de winkel vooraleer ze een volledige beeldschermtechnologie in de lens verwerkt hebben, maar ze geloven ook sterk in de tussenproducten. Zo zou een contactlens met één LED-lichtje interessant zijn om doven of slechthorenden te waarschuwen voor obstakels.

12


Printplaat op de rooster Falende printplaatassemblages (of PBA’s) zijn een doorn in het oog van iedere toestelbouwer. Dick van Hees, afdeling Industrialisatie bij ASML, vindt een oplossing binnen het Electronic Design & Manufacturing programma. Geld en tijd winnen door assemblagekwaliteit meetbaar en kwantificeerbaar te maken, daar komt het op neer.


aarlijks miljoenen euro’s mislopen omdat enkele printplaten falen? Het is een probleem waar ASML ongewild mee te maken heeft. Het bedrijf, dat zijn hoofdkwartier heeft in Veldhoven, Nederland, bouwt lithografietoestellen die door de halfgeleiderindustrie worden ingezet om IC’s en microchips te maken. Het zijn bijzonder complexe machines die gemakkelijk tienduizenden onderdelen bevatten, waaronder meer dan 1000 PBA’s. Deze PBA’s ontwerpen ze meestal zelf, de productie ervan besteden ze uit aan lokale elektronische assemblageleveranciers, veelal Belgische en Nederlandse KMO’s/MKB’s. Kleine fouten, grote gevolgen Dick van Hees, die binnen de afdeling Industrialisatie de leveringen van printplaatassemblages opvolgt: “Voor ze de fabriek verlaten, worden de assemblages door onze leveranciers getest. Eenmaal bij ons worden ze in de machine geïmplementeerd. Zo’n 0,6% van de assemblages blijkt niet te werken bij het inbouwen in de machine, en dat heeft zware gevolgen. In de meest recente machine zitten meer dan 1200 PBA’s. Daarvan zijn er dus gemiddeld een zevental defect. Bijgevolg heb je tijdens de bouw van de machine gemiddeld zeven verstoringen, alleen al door falende PBA’s. Dat is veel te veel.” De impact wordt sprekend als we gaan kijken naar de vertraging die het vinden en het vervangen van zo’n falende assemblage met zich meebrengt. Dick van Hees: “Als we 100 machines in een jaar bouwen, dan zouden we er zonder defecte PBA’s eentje meer kunnen maken Daarmee lopen we jaarlijks tussen de 45 en de 65 miljoen euro mis, de prijs van één machine. Ook onze leveranciers missen dan kans om een extra machine te leveren.” Cijfers graag! ASML wil daarom het aantal verstoringen afkomstig van PBA’s terugbrengen naar 0,5 per machine, dit is 0,08% falingsrisico. Een ambitieuze doelstelling. Dick van Hees: “De industrie kan ons geen geschikte middelen aanbieden die ons kunnen helpen om deze target te bereiken. Er bestaan wel een aantal tools waarmee je bepaalde defecten in een printplaatassemblage kan terugvinden. Maar wat ik nodig heb, zijn tools die in een heel vroeg stadium vertellen hoe ik de PBA moet ontwerpen en wat ik precies moet testen om een goed product te krijgen. Tools waarmee ik op een systematische en gestandaardiseerde manier op voorhand het risico op falen van een PBA kan inschatten.”

Glazen bol Voor zijn aanpak vond Dick van Hees aansluiting bij het Electronic Design & Manufacturing (EDM)programma dat imec uitvoert in samenwerking met Sirris. Eén van de doelstellingen van dat programma is om de ontwikkeling en de productie van printplaatassemblages wetenschappelijk te onderbouwen, en dit voor de hele keten – van toeleveranciers tot eindklanten. In dat verband werkt EDM momenteel aan een systematische methodiek die toelaat om de risico’s op falen van printplaatassemblages te voorspellen. Alles draait hierbij om het kwantificeren van de kwaliteit. Dick van Hees: “In het model dat EDM hanteert wordt eerst gekeken welke defecten kunnen optreden. Dat wordt uitgedrukt in ‘defectopportuniteiten’, bv. het ontbreken van een component, een open soldeerverbinding, een verkeerde component. Dan wordt aan elk van die defecten een kans toegewezen. Om die berekeningen uit te voeren, heeft EDM een handige tool ontwikkeld die de gebruiker op zijn eigen metingen kan afstemmen. De tool is gebruiksvriendelijk en draait op een Microsoftplatform. Daarnaast heeft EDM ook de testdekking in kaart gebracht, met andere woorden, welke fouten een bepaald testsysteem kan vinden.” Breed toepasbaar Dick van Hees: “Wij hebben de methode al uitgetest en zijn ervan overtuigd dat het zal helpen om onze target te halen. Het is een unieke benadering die toelaat om heel vroeg in de ontwikkeling in te grijpen. Omdat je op voorhand kwantitatief kan inschatten wat er fout kan gaan in een assemblage, kan de ontwerpafdeling het ontwerp van de PBA in een heel vroege fase bijsturen. Dat verlaagt in de toekomst het risico op falen en bespaart ontwerptijd. En je kan er nog veel meer mee doen. We zullen leveranciers kunnen selecteren door te kijken wie het product kan leveren met het minste risico op falen. Ook voor de assemblageleverancier heeft de methodiek heel wat potentieel. Accurate offertes maken, bv. als je weet wat het falingsrisico is, kan je de bijhorende testen herstellingskosten op voorhand in rekening brengen. Wij willen deze strategie zeker ook uitgebreider gaan toepassen. Niet alleen op printplaatassemblages, maar ook op racks van printplaten, op optische modules, mechanische modules, enz.” Taalbad Om de benadering echt kans op slagen te geven, zullen uiteindelijk ook de leveranciers dezelfde definities en dezelfde methodologie moeten

13

Dick van Hees

hanteren. Dick van Hees: “Onze leveranciers zullen dezelfde taal moeten spreken. En ik ben ervan overtuigd dat ze het belang daarvan inzien, gewoon omdat het hen meer winst kan opleveren. Immers, elke euro die ze investeren in deze methodologie, winnen ze later zeker honderdvoudig terug.”

Imec werkt samen

ASML, een belangrijke toestelleverancier van imec, is partner in het Electronic Design & Manufacturing (EDM) programma (imec en Sirris). Ook NEVAT/EMS, een sectorfederatie van 15 Nederlandse elektronica toeleveranciers, is partner. Edwin Dekker van de NEVAT/ EMS-technologiegroep over EDM: “EDM vertegenwoordigt niet alleen elektronica toeleveranciers, maar ook toestelbouwers (OEM’s) en wetenschappers. Voor ons als EMS-technologiegroep is dat een grote toegevoegde waarde. Onze leden zijn overtuigd van de technologische voordelen van het EDM-aanbod, omdat het ons toelaat om op een objectieve manier kennis te vergaren en op basis daarvan onze klanten beter te informeren.” Op 27 maart 2012 organiseren zij een congres waar ook het aanbod van EDM aan bod komt.” www.edmp.be www.emscongres.nl

14



15

Pleidooi voor verantwoord gsm-gebruik Een gsm-mast in de buurt: moet ik nu verhuizen? Laat ik mijn kinderen mobiel bellen? En leg ik mijn gsm beter niet op mijn nachtkastje? Om het potentiële gevaar van (gsm-)straling juist in te schatten, hebben we nood aan wetenschappelijke feiten. Prof. Guy Vandenbosch van de KU Leuven (ESAT – TELEMIC) zet ze voor ons op een rijtje.

H

et debat rond gsm-straling en de mogelijke gevaren ervan is sterk maatschappelijk getint. Het aantal mobiele telefoongebruikers neemt alsmaar toe, vandaag meer dan 5 miljard wereldwijd. Heel wat gebruikers willen altijd en overal bereikbaar zijn. Toch maakt de bevolking zich zorgen over de mogelijke impact van die straling, een vraagstuk waar de wetenschap nog geen pasklaar antwoord op heeft. Guy Vandenbosch, ingenieur en expert op gebied van antennes en elektromagnetische straling voor telecommunicatie, pleit daarom voor een voorzorgsprincipe: zolang de wetenschap niet kan aantonen dat straling op lange termijn onschadelijk is, moeten we er alles aan doen om de ‘elektrosmog’ te beperken. Dat vraagt enerzijds om technologische innovaties die kunnen leiden tot minder straling. Anderzijds moet ook de bevolking objectief geïnformeerd worden over straling, gsm-infrastructuur en verantwoord gsm-gebruik.

Straling: een noodzaak Guy Vandenbosch: “Volgens de klassieke fysica is straling een elektromagnetische golf, in vakjargon een elektromagnetisch veld dat zich voortplant in tijd en ruimte. De mens gebruikt deze straling om bijvoorbeeld informatie – zoals een gesprek of videobeelden – draadloos over te brengen. De informatie wordt hierbij op de elektromagnetische golf geënt. We hebben deze straling dus nodig om

draadloos te kunnen communiceren. Dat is een groot verschil met bijv. kernenergie, waar de nucleaire straling die vrijkomt een ongewild bijproduct is.” Koken met de gsm? Om de impact van straling op de gezondheid te kunnen inschatten zijn een aantal factoren van de elektromagnetische golf bepalend, zoals de frequentie, het vermogen en de afstand tot de stralingsbron. Guy Vandenbosch: “Gsm-straling heeft weliswaar een vrij hoge frequentie (900MHz en 1,8GHz), maar zit heel ver beneden de ionisatiegrens. In tegenstelling tot bijv. UV-stralen of gammastralen zijn gsm-stralen dus niet rechtstreeks kankerverwekkend: ze kunnen je DNA niet beschadigen.” Wel zit gsm-straling in het microgolfgebied wat ons brengt bij mogelijk thermische effecten. Guy Vandenbosch: “Een opwarmingseffect is in theorie wel mogelijk, maar is te verwaarlozen. Hier speelt het vermogen een belangrijke rol. De vermogens die nodig zijn om aan telecommunicatie te doen, zijn heel wat lager dan in energietoepassingen. Een microgolfoven warmt ons voedsel op met een vermogen van ongeveer 1.000 watt, terwijl het vermogen van een gsm-toestel rond de 20 milliwatt tot maximaal 2 watt ligt.” Afstand houden Guy Vandenbosch: “Eén van de meest cruciale elementen in het debat is de afstand tot de stra-

* De overheid legt een cumulatieve grens van 1,125W/m2 op voor blootstelling aan straling.

lingsbron. De fysica leert ons dat de stralings intensiteit daalt volgens 1 over de afstand in het kwadraat (1/r²). Ga je dus tien keer verder van een stralingsbron (in dit geval: antenne) staan, dan is de intensiteit daar 100 keer lager. En daar kan je als gebruiker heel wat mee doen. Neem het voorbeeld van de gsm-mast. Op 10 meter van de mast is de stralingsintensiteit typisch 3,2 watt per eenheid van oppervlak (W/m2). Op 100 meter is dat nog maar 0,032W/m2.* Als je zelf belt ervaar je ook de straling van je gsm-toestel. Nu wordt het complexer. Hoe verder je van een gsm-mast verwijderd bent, hoe meer vermogen je gsm-toestel moet uitsturen om verbinding te maken met de mast. In het slechtste geval, ver van de mast, ervaar je via je toestel (op 1 à 2 cm van het hoofd) een intensiteit van typisch 200W/m2. Bij een gsm-gesprek van slechts 14 seconden, kan je dan evenveel straling oplopen als iemand die 24 uur lang straling ontvangt van een gsm-mast op 100 meter afstand. Dicht bij de mast geeft je toestel een intensiteit van typisch 2W/m2. Je belt ook beter niet onnodig op plaatsen met heel slechte ontvangst, bv. in een lift, in een kelder of in een wagen (tenzij met carkit). Ook is het zo dat bij het opstarten van het gesprek de stralingsintensiteit het hoogst is. Dan houd je het toestel beter heel even weg van je hoofd. Natuurlijk straalt een gsm niet de hele tijd: wanneer je niet belt, maakt hij maar af en toe gedurende een paar seconden verbinding met een naburige gsm-mast.”

16


Guy vAnDenBosCH

aNdere boosdoeNers De gsm en de gsm-mast zijn natuurlijk niet de enige bronnen van elektromagnetische straling. Er zijn ook radio en TV, Bluetooth, WiFinetwerken enz. En het aantal draadloze toepassingen neemt alsmaar toe. Guy Vandenbosch: “Wij hebben met onze TELEMIC-groep metingen uitgevoerd op verschillende locaties in Vlaanderen, ook bij mensen thuis. De hoogste blootstelling is wel degelijk afkomstig van gsm-communicatie. Bel je zelf niet, dan word je het meest bestraald door gsm-masten. WiFi-netwerken dragen natuurlijk ook bij, maar het uitgestraalde vermogen is toch lager, typisch zo’n 100 milliwatt maximaal. Wat wel sterk bijdraagt in huis, zijn draadloze ‘DECT’ telefoons, vooral dan de oudere types waarvan het basisstation 24/7 een behoorlijke hoeveelheid straling uitstuurt (250mW piekvermogen), zelfs wanneer de handset in het basisstation ligt. Tijdens het bellen straalt een DECT-telefoon een vermogen uit van 250mW piek (10mW gemiddeld), onafhankelijk van de afstand tot het basisstation. Dat is vergelijkbaar met wat een gsm-toestel uitstuurt bij een gesprek met goede verbinding.” voorzorGspriNcipe Deze wetenschappelijke feiten geven ons een pak meer inzicht in de problematiek van straling. Maar is het nu schadelijk of niet? Guy Vandenbosch: “Medische experts kennen de impact van straling op langere termijn nog niet. Ook over elektrosensitiviteit – mensen die overgevoelig lijken

te zijn aan elektromagnetische straling – is nog weinig geweten. Ik vind het heel belangrijk dat we blijven investeren in onderzoek ernaar. En zolang het antwoord uitblijft, pleit ik voor het ALATAvoorzorgsprincipe. ALATA staat voor as low as technically achievable. Het is een technische invulling van ALARA, as low as reasonably achievable. Maar wat is reasonable? Hoe laag moeten we de stralingsnorm zetten? Dat is een heel moeilijke discussie. Met het ALATA-principe vervalt die discussie. Wij ingenieurs doen wat technisch haalbaar is: de stralingsintensiteit verlagen zonder de communicatie in het gedrang te brengen.” miNi-mastjes Guy Vandenbosch: “Om het stralingsniveau verder te verlagen, kan je zowel het gsm-toestel als de gsm-mast aanpakken. Wat het toestel betreft, kan je met de huidige infrastructuur niet zomaar het vermogen drastisch naar beneden halen. Dat zou de communicatiekwaliteit niet ten goede komen. Wat we wel kunnen doen, is het ontwerp van de antennes in gsm’s aanpassen zodat ze zoveel mogelijk weg van het hoofd zenden. Deze directievere antennes zijn al in gebruik maar kunnen nog verder verbeterd worden. Op gebied van gsm-masten kan je aan verschillende oplossingen denken. De meest realistische piste is overgaan tot meerdere kleinere cellen, waarbinnen met een veel lager vermogen kan worden gecommuniceerd. Vandaag moeten gsmmasten voldoende vermogen uitstralen om ook

binnenshuis communicatie te garanderen. Als je nu ook in huis ‘mini-gsm-masten’ plaatst, dan kan je de communicatie binnen zelfs afsplitsen van de communicatie buiten. De masten buiten moeten dan niet zoveel uitsturen. Daar gaan we volgens mij onvermijdelijk naar toe.” Naar eeN GroeNer vlaaNdereN Guy Vandenbosch: “Dit soort onderzoek en ontwikkeling moet zeker op wereldniveau gebeuren, maar ook in Vlaanderen kunnen we een belangrijke bijdrage leveren. De Vlaamse overheid legt aan de mobiele operatoren momenteel een norm op van 3 Volt per meter, per zendantenne. Een stap in de goede richting. Maar ze moeten het onderzoek naar alternatieve oplossingen voor het stralingsprobleem – bv. directieve antennes en de implementatie van kleine cellen – blijven steunen. Er is ook een belangrijke rol weggelegd voor gsm-operatoren. Zij moeten natuurlijk een bepaalde dekking verzekeren, maar ook zij zullen hun steentje moeten bijdragen. Overheid, gsmoperatoren en burgers kunnen dus samen heel wat doen om de ‘elektrosmog’ zoveel mogelijk te beperken.”

imec werkt sameN

ESAT – TELEMIC en imec hebben een jarenlange traditie van samenwerking op gebied van ontwerp, fabricage en uitmeten van antennes voor telecommunicatietoepassingen.

Meer gedetailleerde informatie over verschillende bronnen van elektromagnetische straling vind je in deze tabel.


17

imec-Nieuws — extra info over deze berichten op WWW.iMec.be/interconnect. lees ook op WWW.iMec.be/PerSberichten over onze technologische doorbraken en nieuwe partnerships.

01

01

15 kaarsjes voor interconnect In februari 1997 schreef Professor Roger Baron Van Overstraeten het voorwoord van de eerste InterConnect. Het doel van het magazine was om te berichten over imec’s activiteiten en voorbeelden te geven van samenwerking tussen Vlaamse bedrijven en imec. Nu, 15 jaar later, is InterConnect een vaste waarde geworden met artikels over innovatie en technologie. Dit dankzij de enthousiaste inbreng van imec’s industrialisatie- en innovatieteam, de communicatiegroep, de wetenschappers en KMO-bedrijfsleiders. En natuurlijk ook dankzij onze 2.200 trouwe lezers. Ook verschijnt sinds kort de InterConnect-nieuwsblog waarin de medewerkers van het industrialisatie- en innovatieteam berichten over concrete mogelijkheden tot samenwerking tussen imec en bedrijven. Terwijl we onze 15 kaarsjes uitblazen, vinden we het het ideale moment om naar uw feedback te vragen. Wat vindt u goed en minder goed aan InterConnect (magazine en blog), welke onderwerpen zou u graag aan bod zien komen, enz. Laat het ons weten op [email protected] › Meer info: www.imec.be/interconnect en www.imec.be/ICnieuwsblog

02

02

SiliciuMFotonica Voor kMo’S Wanneer optische componenten zoals filters, modulators of lasers gemaakt worden op silicium spreekt men van siliciumfotonica. Het grote voordeel van deze technologie is dat de optische componenten dan op dezelfde chip kunnen geplaatst worden als de elektronische componenten. Dit is plaatsen kostenbesparend. De laatste jaren werd veel vooruitgang geboekt in dit domein. Europa vindt het belangrijk dat bedrijven, en meer bepaald KMO’s, kunnen meegenieten van deze veelbelovende technologie. Daarom werd in 2006 ePIXfab opgericht door imec en CEA-LETI. Hier kunnen bedrijven terecht voor opleiding, ontwerpkits en multi-project wafers ivm. siliciumfotonica. Dit initiatief wordt verder uitgebreid dankzij een nieuw Europees project (ESSenTIAL). Bedrijven en KMO’s kunnen nu ook bij ePIXfab terecht voor bv. haalbaarheidsstudies en testinfrastructuur.

18


imec-Nieuws

— vervolg

03

03

lichtgeVenDe Muren Organische LEDs zijn ultradunne, plooibare technologische hoogstandjes. OLEDs verbruiken 70% minder energie dan bestaande lichtbronnen. Ook zouden ze op grote oppervlakken kunnen geprint worden. Dit alles maakt nieuwe toepassingen mogelijk zoals lichtgevende muren en plafonds of unieke integratie van lichtbronnen in wagens. Er is nog heel wat onderzoek nodig vooraleer OLEDs op flexibele dragers en in grote oppervlakken kostenefficiënt kunnen geproduceerd worden. Daarom slaan acht Europese partners uit de academische en bedrijfswereld de handen in elkaar in het IMOLA-project. Belgische partners zijn imec (projectcoördinator), Henkel Electronic Materials en NXP Semiconductors Belgium. Met dit project wil Europa een voortrekker worden in OLED-technologie en -toepassingen.

05

06

In 2011 werd imec geëvalueerd door Technopolis NV, bijgestaan door vertegenwoordigers van de Vlaamse Overheid. Ze gingen na of imec de voorbije 5 jaar zijn doelstellingen behaald heeft en een voldoende economische en maatschappelijke impact had op Vlaanderen (bv. door het oprichten van spin-offs en samenwerking met Vlaamse bedrijven).

OLED-beeldschermen vind je vandaag in smartphones en tablets. Ze scoren beter ten opzichtte van LCD-schermen op het vlak van contrast, energieverbruik en prijs. In de toekomst zullen OLED-schermen er nog een extra troef bij krijgen: ze zullen plooibaar en oprolbaar zijn. Toepassingen die dan mogelijk worden zijn smartphones die je in tweeën plooit, tablets die je oprolt als een magazine, beeldschermen in kleding of als een armband rond je pols, enz.

Imec kreeg goede punten en daarom besliste de Vlaamse Overheid om een nieuwe overeenkomst af te sluiten voor de komende vijf jaar. Deze bijdrage is voor imec zeer belangrijk om het langetermijnonderzoek uit te bouwen en zo een stevige basis te leggen voor innovatieve technologieën die ook voor Vlaamse bedrijven het verschil kunnen maken. De bijdrage maakt zo’n 14% uit van het totale budget.

Holst Centre en imec zetten recent een onderzoeksprogramma op om samen met industriële partners deze OLED-schermen van de toekomst te ontwikkelen. De initiatiefnemers geloven erin dat door partners te betrekken uit de volledige waardeketen het onderzoek in een stroomversnelling zal komen.

goeD raPPort

oPgerolDe tablet

Wij hopen alvast dat we snel een stapje dichter staan bij plooibare, lichte, zuinige en duidelijke OLED-beeldschermen. Dan kunnen we met een opgerolde tablet naar het strand en past onze opgeplooide smartphone beter in onze broekzak.


04

19

04

organiSche Zonnecel oP Z’n koP Organische zonnecellen zijn licht, plooibaar, transparant en kunnen in grote oppervlakken gemaakt worden. Door deze eigenschappen zouden ze op een heel andere manier dan de klassieke siliciumzonnecellen gebruikt kunnen worden, bv. in kleding of op ramen. Een grote uitdaging vandaag is om de stabiliteit van deze zonnecellen te verbeteren. Oxidatie van de onderste metaalelektrode is bv. een probleem. Imec ontwikkelde een omgekeerde architectuur voor organische zonnecellen. Met deze architectuur kan een andere metaalsoort gebruikt worden die minder snel oxideert en dus de stabiliteit ten goede komt. Recent werkten imec, Polyera en Solvay samen om op basis van deze omgekeerde architectuur en met nieuwe materialen een organische zonnecel te maken. En met succes: de zonnecel haalt een wereldrecordefficiëntie voor zonnecellen met omgekeerde architectuur (8,3%). Het demonstreert hoe het samengaan van expertises op het vlak van chemie, materialen en zonnecelarchitectuur tot veelbelovende resultaten kan leiden.

07

07

Machine-SliJtage Meten Vandaag worden industriële machines preventief onderhouden op vastgelegde tijdstippen, zonder rekening te houden met de werkelijke toestand van de machine. Trillingssensoren zijn een oplossing om de gezondheidstoestand van een machine nauwkeurig op te volgen. Bedrade trillingssensoren hebben het nadeel dat ze enkel op de statische delen van de machine kunnen worden aangebracht. De bewegende delen zijn nochtans vaak de meest kritische om op te volgen. Daarom ontwikkelden imec, Holst Centre en FMTC een draadloze trillingssensor. De sensor voorziet bovendien zelf in zijn energie door de omzetting van temperatuursverschillen in elektrische energie. Batterijen vervangen is dus niet meer nodig. Men spreekt van een ‘install&forget’ sensor. Mooie term.

20


Steek eens wat peper in je product Het West-Vlaamse Pilipili is productontwerper. En dat is veel meer dan een mooie vormgeving, verzekert Steven Dehollander, CEO van Pilipili. Naast opdrachten voor klanten, maken ze sinds enkele jaren ook eigen producten. Een doordachte en succesvolle stap in tijden van crisis, zo blijkt.


21

Steven Dehollander

N

a de opleiding productontwikkeling in Antwerpen volgt Steven Dehollander zijn vrouw naar West-Vlaanderen en gaat daar op zoek naar werk. Al snel blijkt dat er wel interesse is voor zijn expertise maar dat de bedrijven geen plaats hebben voor een fulltime productontwikkelaar. Steven Dehollander: “Ik ben dan als zelfstandige beginnen werken. De zaken gingen zo goed dat ik drie jaar later samen met mijn schoonbroer en studiegenoot Adriaan Debruyne Pilipili heb opgericht.”

Snoepkast Net als peper een gerecht meer pit geeft, belooft Pilipili hetzelfde te doen voor de producten van Belgische KMO’s. Het team telt vandaag 11 medewerkers. Steven Dehollander: “Pilipili, dat zijn de medewerkers. Ik ben enorm fier op het team dat we vandaag hebben. Ik vind het heel belangrijk om een goede sfeer te creëren. Dat kan door kleine dingen als een snoepkast, wekelijks een verse fruitmand, of samen activiteiten doen zoals onlangs onze trip naar Barcelona. Ik ben ervan overtuigd dat als mensen

zich goed voelen in hun job en als je hen voldoende uitdagingen geeft, je er heel veel voor terug krijgt.” Van kattentoilet tot weefmachine Pilipili is actief in vier sectoren: consumentenproducten, medische toepassingen, industriële machines en machineafscherming. Hun klanten zijn vooral Belgische KMO’s. Zo werkten ze mee aan de houtversnipperaars van Eliet, de kattentoiletten van Savic, de nurse call systemen van Televic, de boordcomputers van Transics en de weefmachines van Picanol. Steven Dehollander: “In elk van deze producten gaan we op zoek naar innovatiepotentieel. Zo gaat ons werk vaak verder dan de oorspronkelijke – vaak praktische – vraag van de klant. Neem nu bv. het nurse call systeem van Televic. Er was een waterdichte behuizing nodig omdat de ziekenhuizen deze module willen desinfecteren na vertrek van de patiënt. We hebben het systeem op dat moment ook naar design toe herdacht zodat het beter in de hand ligt, met de oproepknop onder de duim.”

Leren van de gebruiker Een belangrijke evolutie die Pilipili heeft doorgemaakt is de eindgebruiker mee te betrekken in het ontwerp. Ze hebben een eigen gebruikerspanel dat hun ontwerpen uittest en beoordeelt. Steven Dehollander: “Vijf jaar geleden hebben we dit gebruikerspanel opgestart door een oproep in de streekkrant. Er zitten mannen en vrouwen in, arbeiders en bedienden, oud en jong. Hun ervaringen zijn van onschatbare waarde voor ons ontwerpproces.” Ook als ze beginnen sleutelen aan de weefmachines van Picanol, gaan de Pilipili-medewerkers op zoek naar de mening van de eindgebruiker, de arbeider die de machine bedient, of de wever. Op die manier willen ze de brug vormen tussen de producent (hun klant) en de gebruiker. Steven Dehollander: “We maken de afscherming voor de Picanolweefmachines. Om dit doordacht te kunnen doen, hebben we verschillende weverijen bezocht. Dat was trouwens een ongelooflijke ervaring. Wist je dat daar 70% vochtigheid heerst bij 24° en een hels lawaai?

22


“Naast ons werk voor klanten maken we ook zelf producten om recurrente inkomsten te creëren.”

We hebben gepraat met wevers en meestergasten en hen aan het werk gezien. Op basis van deze ervaringen hebben we een gebruiksvriendelijke en geluidsdempende behuizing gemaakt.”

de promotie hebben we zelf gedaan. De verdeling gebeurt via de Standaard Boekhandel. Uiteindelijk hebben we een spin-off opgericht (Cucoo) voor dit product, want het is natuurlijk niet de bedoeling dat Pilipili de ondersteuning van dit product blijft doen.”

Help, de crisis Naast opdrachten voor klanten, maakt Pilipili ook eigen producten. Steven Dehollander: “Sinds ongeveer vier jaar investeren we ook zelf in producten om recurrente inkomsten te creëren. Zo ontwikkelen we een pen voor aften en schimmelnagels. Wij maken de applicator, een biotechpartner maakt de emulsies en samen verkopen we dit aan farmaceutische bedrijven. We krijgen een percentage op de verkoop.”

Te moeilijk voor de flintstones Na de gps voor Flintstones, was het tijd voor een meer geavanceerde Knooppunter. Steven Dehollander: “Ik zag rondom mij technologieën verschijnen zoals e-paper waar ik sterk geïnteresseerd in was maar onvoldoende van kende. Daarom besloten we een KMO-haalbaarheidsstudie te laten uitvoeren, samen met imec, om de mogelijkheden van nieuwe technologieën voor de Knooppunter te bekijken. Imec zette de verschillende beeldschermtechnologieën op een rij evenals de mogelijkheden voor energievoorziening (zonnecellen, oogsten van trillingen, ...).

Een ander voorbeeld van een eigen product is de Knooppunter, ook wel eens ‘de gps voor Flintstones’ genoemd. Steven Dehollander: “Onder andere in Vlaanderen werken de provincies fietsroutes uit op basis van knooppunten. Een contact uit de advertisingwereld kwam met het idee om een waterdichte kaartenhouder te maken voor fietsers die aan de slag willen met deze knooppunten. Ik zag wel wat in dat idee. Het was op dat moment ook crisis en we zagen het aantal opdrachten verminderen. Dat was dus het ideale moment om tijd te steken in een eigen ontwikkeling. De Knooppunter en de bijhorende website is van A tot Z ons werk. Zelfs

Op basis van de bevindingen uit deze studie ontwikkelden we samen met het Waalse Twin Development de elektronische Knooppunter voor fietsers. De volledige databank van knooppunten in België zit in deze Knooppunter waardoor je geen computer meer nodig hebt om een route vast te leggen. We zouden er ook graag een gps en mp3-speler in steken, maar voorlopig is dat nog te duur. De mp3-speler is nochtans een mooie uitbreiding om fietsers extra informatie te geven over hun omgeving. Limburg heeft bv. fietsroutes uitgewerkt met bijhorende audio (‘de

verhalenfluisteraar’) en dat zou zich daar perfect toe lenen. Ook hier hechten we veel belang aan de eindgebruiker: dit jaar worden de eerste veldtesten georganiseerd met een 10-tal werkende prototypes.” Een netwerk van kennis Voor de technologieverkenning voor hun elektronische Knooppunter ging Pilipili bij imec te rade. De elektronica werd ontwikkeld bij Twin Development. Steven Dehollander: “Wij werken enorm veel samen met andere bedrijven, onderzoeksgroepen en freelance-medewerkers (elektronica, elektromechanica). Onze filosofie is dat als we voor een klant een expertise nodig hebben die we zelf niet in huis hebben, we andere partijen betrekken en een consortium opzetten. Door de vele contacten die we door de jaren heen hebben opgebouwd, is Pilipili een netwerk van kennis geworden. Dat netwerk is zeker een belangrijke factor in ons succes.”

Imec werkt samen

Pilipili en imec werkten samen in een KMO-haalbaarheidsstudie van IWT. Het doel was om nieuwe technologieën te evalueren voor een elektronische fietshulp op basis van het knooppunten-netwerk.


Haal je ideeën uit de schuif Jaarlijks steunt IWT zo’n 300 projecten van KMO’s. Waar het vroeger vooral ging om producten procesinnovatie, komen nu ook andere vormen aan bod zoals innovatie in businessmodel of diensten. “Naar de toekomst toe zal sociale innovatie meer en meer belangrijk worden,“ vertelt Luc De Buyser, coördinator van het IWT KMO-programma.

23

24


“Een belangrijke evolutie naar de toekomst toe, is het invullen van projecten rond sociale innovatie en maatschappelijke uitdagingen.” Voor KMO’s en startende bedrijven bestaan er binnen het IWT, naast de O&O-bedrijfsprojecten, ook KMO-haalbaarheidsstudies en KMO-innovatieprojecten. Het zijn typisch kleinere projecten van een paar 10.000 tot een paar 100.000 euro. Luc De Buyser: “De steun die het IWT geeft aan deze projecten is een steunpercentage. We kunnen in het KMO-programma tot maximum 55% steun gaan (250.000 euro). Dat betekent dus ook dat het bedrijf bereid moet zijn zelf 45% van het budget te investeren. Vaak hebben bedrijven waardevolle ideeën in de schuif steken. Ze gaan er niet verder mee omwille van de complexiteit of vragen die ze hebben rond de haalbaarheid. Door mee het financiële risico te dragen, willen we bedrijven over de streep trekken om met die ideeën toch aan de slag te gaan. We geven ze zo ook de ruimte om dieper in te gaan op de materie.” Van verlichtingspaal tot muizenval Op de website van IWT vinden we voorbeelden van KMO-innovatieprojecten: instrumentenbouwer Orator bouwde een nieuw type luidspreker en versterker samen met VUB; Safety Product ontwikkelde een verlichtingspaal die zich plooit als er een auto tegenaan rijdt en verhoogt zo de veiligheid van autobestuurders; en Multicap maakte een draadloze muizenval die van op afstand kan uitgelezen worden.

Luc De Buyser: “Onze criteria voor KMO-steun zijn dat de ontwikkeling nieuw moet zijn voor het bedrijf, en dat er extra kennis voor moet opgebouwd worden. Ook samenwerking met andere bedrijven of onderzoeksinstellingen is een pluspunt, maar geen must. Tot zo’n vijf jaar geleden steunden we voornamelijk wetenschappelijke en technologische innovatie, maar dat is nu anders. Innovatie in diensten, ontwikkeling van een nieuw businessmodel, marktstudies, patentonderzoek zijn voor ons ook belangrijk. Innovatie is meer dan het puur wetenschappelijke O&O-werk.” De juiste weg Het schema dat Luc De Buyser erbij haalt tijdens ons gesprek liegt er niet om: het aanbod van het IWT is divers. Dat maakt het echter niet gemakkelijk om je weg te vinden in de verschillende steunformules, en in de verschillende vormen van advies en begeleiding. Luc De Buyser: “Als een bedrijf met een idee zit, is het belangrijk de juiste weg te vinden om met dat idee verder aan de slag te gaan. En die weg ligt zeker niet altijd bij IWT. Misschien klopt die KMO beter aan bij het Agentschap Ondernemen of bij Flanders Investment & Trade (FIT). Of misschien is het een kwestie van de juiste partner te vinden die de nodige expertise in huis heeft. Of – en dat gebeurt ook soms – is het product al beschikbaar op de markt.

Het Vlaams Innovatienetwerk (VIN) en de regionale innovatiecentra zijn een goede toegangspoort om een overzicht te krijgen van de mogelijkheden. Typisch zijn er zo’n 3-4 mensen actief per innovatiecentrum. Met hen kan je je idee bespreken en nagaan welke optie voor jou de beste is.” Administratieve last of mooie oefening? Bedrijven die met hun idee willen aankloppen bij IWT voor steun moeten een degelijk projectvoorstel schrijven. Luc De Buyser: “Dit schrikt bedrijven soms af. Nochtans is het ook typisch een van de pluspunten die bedrijven vermelden als we feedback vragen. Door het aanvraagformulier van het IWT te gebruiken, moeten ze gestructureerd en diepgaand met hun idee aan de slag: wat is mijn probleemstelling, wat wil ik bereiken, hoe ga ik het aanpakken, heb ik de nodige expertise in huis, wat gaat mij dat kosten, enz. Vooral de kosten-batenanalyse is wel wat werk, maar zeker heel waardevol. Sommige bedrijven beseffen dan pas wat het hen gaat kosten. Iets waar ze bij vroegere (interne) projecten niet altijd zo gedetailleerd hebben bij stil gestaan. Het schrijven van het projectvoorstel geeft dus vooral inzichten. En let wel – het hoeft geen boek te zijn. Als je op 5 pagina’s je idee helder kan beschrijven, dan graag. Er staat dus geen minimum op het aantal pagina’s dat een


25

Luc De Buyser

projectvoorstel moet tellen. Sterker nog, ik denk er wel eens aan om er een maximum op te zetten.”

werkt en er helemaal achter staat en in gelooft, ben jij zelf de expert.”

Open communicatie Projectvoorstel schrijven – luikje open – projectvoorstel binnen schuiven – luikje dicht – na enige tijd luikje terug open – komt er geld uit het luikje naar buiten? Luc De Buyser: “Zo werkt het dus niet. Integendeel, het uitwerken van je idee is een interactief proces. Open communicatie is hierbij van essentieel belang. IWT is niet de tegenpartij, maar wel de partner in je innovatie.

Samenwerking: een must? Zoals eerder gezegd, is samenwerking geen must voor het IWT om een project goed te keuren. Luc De Buyser: “Natuurlijk, als we moeten kiezen tussen twee gelijkaardige projecten, zullen we het project kiezen waarin wordt samengewerkt met andere bedrijven of onderzoeksinstellingen. Ik heb het dan wel over echte samenwerking, en niet over samenwerking onder de vorm van onderaanneming.

Als het projectvoorstel ingediend is, gaan de IWT-adviseurs langs bij de bedrijven om na te gaan of we op dezelfde lijn zitten. Klopt de geschreven taal met de gedachten in het hoofd van de indiener?”

Bedrijven zijn soms terughoudend om samen te werken met andere partijen. Als er een financiële injectie tegenover staat, zullen ze deze stap sneller zetten. Ik geloof trouwens sterk in de kracht van samenwerking. Het gaat verder dan de rechtstreekse resultaten uit het project. Je krijgt ook nieuwe inzichten en ideeën door met andere partners en disciplines samen te werken.”

Ook in de laatste fase van het projectvoorstel wordt er een gesprek ingelast, deze keer met externe experts. Mede op basis van dit gesprek wordt beslist of een project gesteund zal worden. Luc De Buyser: “Dit gesprek wordt vaak erg gewaardeerd door de bedrijven. Het gebeurt dat de KMO tot andere inzichten komt door de gesprekken met de experts, of dat ze vragen om nadien contact op te nemen met een van hen. Je moet de experts zeker niet zien als een ‘strenge jury’. Als je je idee goed hebt uitge-

Als bedrijven op zoek willen gaan naar een partner omdat ze een bepaalde expertise niet in huis hebben, kunnen ze terecht bij het Vlaams Innovatienetwerk (http://www.innovatienetwerk.be) of – op Europees vlak – bij Enterprise Europe Network.

Sociale innovatie In 2011 vierde IWT haar 20ste verjaardag. Welke evolutie maakte IWT door in die 20 jaar? Luc De Buyser: “Een belangrijke stap voor KMO’s en startende bedrijven was zeker de oprichting van het KMO-programma in 2001. We hebben toen de selectiecriteria en de administratieve vereisten aangepast waardoor het aantal KMO-projecten steeg van 100 naar 300 per jaar. Een andere belangrijke stap is de verruiming van de term ‘innovatie’. Zoals ik al eerder zei gaat het niet meer hoofdzakelijk over technologische proces- en productinnovatie. Een heel belangrijke evolutie naar de toekomst toe, is het invullen van projecten rond sociale innovatie en maatschappelijke uitdagingen (vergrijzing, energie, ...). Dit is één van de aandachtspunten van Minister Lieten. Ik ben ervan overtuigd dat grotere bedrijven, maar ook zeker KMO’s hier een belangrijke rol kunnen in spelen.” Imec werkt samen

In de loop der jaren werkte imec met bijna 500 verschillende Vlaamse bedrijven samen. Vaak worden die bedrijven financieel door het IWT ondersteund voor studies en projecten met focus op innovatieve oplossingen.

26


(Indoor-) plaatsbepaling, een multi-billion dollar business GPS is niet meer weg te denken uit ons leven. Maar wat met plaatsbepaling binnen of in overdekte ruimtes? Een wereld aan mogelijke toepassingen, maar ook een wereld aan mogelijke technologieën. Zullen we evolueren naar een opportunistische plaatsbepaling? De sprekers van de 9de Wireless Communitywerkvergadering geven een antwoord.


L

ocatiegebaseerde diensten beloven een multibillion dollar business te worden. Denk bv. aan het traceren van goederen in de logistiek of aan persoonlijke marketing op basis van je locatie. Eens je info en diensten kan koppelen aan de locatie van personen, kan je tot heel creatieve toepassingen komen. Zo bestaan er vandaag al toepassingen voor buiten die werken op basis van de GPS-module in de smartphone van de gebruiker. De app ‘Yumbling’ geeft je eet- en vrijetijdsmogelijkheden in de buurt, met de app ‘Gigwalk’ kunnen bedrijven een mobiele workforce opzetten om op bepaalde locaties over heel het land kleine taken uit te voeren, de app ‘Great stories at places’ geeft je verhalen die gelinkt zijn met de boom, het café, het standbeeld waar je vlak bij staat. Winkels en musea Kris Hermus, adviseur imec en coördinator van de Wireless Community: “GPS is een prachtige technologie voor buitengebruik. Zodra je echter niet meer in line of sight staat met de GPS-satellieten, wordt nauwkeurige plaatsbepaling een probleem. Toch zou het heel interessant kunnen zijn om ook binnen en in overdekte ruimtes aan plaatsbepaling te kunnen doen. Stel dat je een supermarkt binnen wandelt en dat je gsm trilt telkens je vlakbij een product komt dat op je digitale boodschappenlijstje staat. Of dat in een museum info verschijnt op je smartphone over het schilderij waar je vlakbij staat.” Kris Hermus gelooft sterk in RF-technologieën zoals WiFi, Bluetooth, UWB, ... voor indoor-locatiebepaling. Maar positiebepaling kan ook op basis van ultrasoon geluid, druksensoren in de vloer, camera’s die visuele merkers herkennen of op basis van LED-gebaseerde visible light communication. Patiënten opsporen Het West-Vlaamse Televic ontwikkelt oplossingen voor het traceren van patiënten in ziekenhuizen en rusthuizen. Dit is belangrijk voor de veiligheid en voor een snelle hulpinterventie. John Gesquiere, R&D Director van Televic: “Voor het traceren van patiënten gebruiken we vandaag gating. De patiënt draagt een kleine RFID-tag en aan de deur van de kamer wordt een sensordraad in de vloer verwerkt. Zo verkrijgen we zeer betrouwbare en nauwkeurige info, tot op kamerniveau. We kijken ernaar uit om in de toekomst andere RF-technologieën te gaan gebruiken zoals bv. WiFi of UWB, van zodra deze oplossingen matuur genoeg zijn om locatiebepaling tot op kamerniveau mogelijk te maken.”

Lokalisatie in (lucht)havens Voor andere toepassingen konden al wel mooie resultaten geboekt worden met RF-technologieën. Zo ontwikkelde Essensium een oplossing met op maat gemaakte RF-zenders en -ontvangers voor locatiebepaling van bewegende objecten. Huub Tubbax, RTLS Program Manager Essensium: “Onze ‘LOST’-technologie werkt zowel binnen als buiten en is tot op 50cm nauwkeurig met een bereik van honderden meters. Het wordt onder andere gebruikt in de Antwerpse haven om containerbewegingen te traceren, en op de luchthaven van Zaventem om pushback trucks te lokaliseren.” Op basis van signaalsterkte RF-technologieën zijn dus zeker een optie om plaatsbepaling te doen in binnenruimten of in situaties waar GPS niet nauwkeurig genoeg is. Maar er blijven enorm veel uitdagingen. Kris Hermus: “Vandaag wordt vaak gewerkt met locatiebepaling op basis van signaalsterkte omdat dit een relatief eenvoudige oplossing biedt. Stel, er staan WiFi-zenders geïnstalleerd in een kantoorruimte. Dan kan je op basis van een ontvanger op een bepaald punt de ontvangen signaalsterkte meten van de omliggende zenders en zo een schatting maken van waar je je bevindt. Doordat RF-signalen verzwakken door muren en reflecteren op objecten is er helaas geen eenduidig verband tussen signaalsterkte en afstand. Anderzijds kan je hierdoor meestal wel detecteren langs welke zijde van een muur je je bevindt. Een vaak gebruikte techniek is fingerprinting waarbij je voor een bepaalde ruimte vooraf de signaalsterktes opmeet en daarmee je systeem gaat kalibreren. Het Belgische bedrijf AtSharp maakt op deze manier mooie oplossingen voor locatiegebaseerde diensten op basis van WiFi Op basis van de tijd Wim Dehaene (Professor ESAT, KU Leuven) en Jac Romme (onderzoeker aan het Holst Centre) geloven sterk in ultrawideband-technologie voor indoorplaatsbepaling. Wim Dehaene: “In plaats van op basis van signaalsterkte te werken, kan je ook op basis van time-of-arrival werken. Je meet dan wanneer het RF-signaal, afkomstig van een zender, toekomt in de verschillende ontvangers om de plaatsbepaling te doen. De LOST-technologie van Essensium werkt bv. op deze manier. Dat geeft betere resultaten dan de signaalsterkte-techniek maar het vereist een heel nauwkeurige tijdsmeting.” Jac Romme: “En in die context is UWB een heel interessante RF-techniek. Een UWB-signaal heeft namelijk een hoge tijdsresolutie. Je kan dus heel precies zeggen wanneer

27

het toekomt. Zo kan je een centimeter-nauwkeurigheid behalen voor locatiebepaling. UWB-zenders en -ontvangers waren in het verleden te duur om algemeen te gebruiken zoals bv. voor lokalisatietoepassingen. Bij Holst Centre werken we aan goedkope UWB-radios gebaseerd op standaard CMOSchiptechnologie.” Opportunistische lokalisatie Zal het UWB worden, WiFi, Bluetooth, of een oplossing-op-maat? Maarten Weyn, docent aan de Artesis Hogeschool Antwerpen denkt dat het een combinatie zal worden: “Ik geloof in een opportunistische lokalisatieoplossing waarbij info verzameld wordt uit de omgeving. Stel dat je een smartphone bij je draagt. Die kan data verzamelen van WiFi-zenders, Bluetooth-apparaten, GPS, GSM en van de interne sensoren in de smartphone zoals accelerometers en het digitaal kompas. Op basis van al die info zal je in de toekomst een robuuste en nauwkeurige plaatsbepaling kunnen doen van personen, zonder dat daar speciale infrastructuur voor moet geïnstalleerd worden.” Mits het nodige onderzoek kan indoor-plaatsbepaling dus even evident worden als GPS. Benieuwd wanneer we deze technologie in onze supermarkt zullen zien verschijnen zodat we ons boodschappenlijstje naadloos en stressloos kunnen afwerken. Imec brengt samen

In de Wireless Community brengt imec experts en geïnteresseerden van onderzoekscentra en bedrijven samen om de trends rond draadloze communicatie op te volgen. Vandaag zijn zo’n 40 bedrijven en organisaties lid van de community, met meer dan 150 actieve leden-experts. Driemaal per jaar worden werkvergaderingen georganiseerd waarin rond een bepaald thema geïnformeerd en gediscussieerd wordt. Op 6 december 2011 ging de werkvergadering over draadloze technologieën voor indoor positioning (zie artikel). Meer dan 70 leden-experts woonden de vergadering bij, een recordaantal tot nu toe. De volgende werkvergadering zal doorgaan op donderdag 31 mei en zal gaan over draadloze energieoverdracht. Niet-leden die geïnteresseerd zijn, kunnen contact opnemen met [email protected]

www.wireless-community.be

28


DOORGELEZEN

— Een imec-medewerker selecteert een boek, en geeft – vanuit zijn expertise aan waarom dat boek het lezen waard is. Peter Peumans, directeur van imec’s life sciences groep, las ‘Genome, the autobiography of a species’ van Matt Ridley (325 pagina’s – Fourth Estate, 2000).

DNA lezen

wordt routine Peter Peumans’ afdeling binnen imec ontwikkelt elektronica die het onderzoek in de gezondheidszorg een grote stap vooruit kan brengen. Eén van de uitdagingen is om een doorbraak te realiseren in de technologie voor het uitlezen van DNA, de lange kettingmolecule die in elke cel van levende wezens zit. Dat DNA bevat het genoom, de code van het leven.


P

eter Peumans: “Ik ben ’s ochtends en ’s avonds relatief lang onderweg met de wagen, en ik gebruik die tijd om naar audioboeken te luisteren. Een van de pareltjes die ik daarbij tegenkwam is het boek van Matt Ridley. In ‘Genome’ brengt hij een veelomvattend en indringend beeld van de menselijke erfelijke code. Hij doet dat aan de hand van 23 hoofdstukken, 1 per chromosoom.” kookboek Ons DNA kun je bekijken als een receptenboek dat beschrijft hoe ons lichaam gemaakt wordt. Het boek is geschreven met 4 letters – 4 eenvoudige molecules. Het is meer dan 3 miljard letters lang, verdeeld over 23 hoofdstukken, de chromosomen. In die 23 hoofdstukken zitten 20.000 recepten, de genen, die bepalen hoe de basisblokken van ons lichaam, de eiwitten, worden gebouwd.

29

Het virus iN oNs Het genoom zit veel complexer in elkaar dan men eerst dacht. Slechts 1,5% van het DNA is de code voor onze eiwitten. Peter Peumans: “Zo gaat men er nu van uit dat 10% van onze genetische code eigenlijk DNA van virussen is, dat in ons DNA is terechtgekomen. Die stukken blijven bij ons, en vermeerderen zich zelfs, gewoon omdat ze zo gemakkelijk te kopiëren zijn. Maar verder zitten in dat DNA dat geen eiwitten produceert ook nog levensbelangrijke stukken. Ze bevinden zich meestal voor of achter het eiwit-DNA en gedragen zich als een soort sleutels. Ze bepalen of een gen op een bepaald moment al dan niet zal gelezen worden. En dus ook of er op dat moment een bepaald soort eiwitten gemaakt wordt.”

Peter Peumans: “In ons DNA ligt bepaald wie we zijn en wat onze mogelijkheden zijn, als menselijke soort, maar ook als individu. Zo blijkt dat zelfs de menselijke eigenschap om taal te gebruiken in het genoom is vastgelegd. Maar ook op individueel vlak zorgen kleine verschillen in ons DNA dat we anders gaan reageren op de mogelijkheden en beperkingen die onze omgeving ons oplegt.

Het is nu ongeveer 10 jaar geleden dat het eerste volledige menselijke genoom is ontcijferd. Sindsdien heeft men dat al talloze malen overgedaan, voor menselijk DNA, voor een hele reeks dieren en planten, maar ook voor bacteriën en virussen. Daardoor is de hoeveelheid beschikbare gegevens razendsnel gestegen. En de kost om een volledig genoom uit te lezen is met een factor 20.000 gedaald, van zo’n 100 miljoen dollar naar 5.000 dollar.

De studie van het menselijk genoom is de laatste twee decennia in een stroomversnelling terecht gekomen. Uit dat onderzoek zijn een aantal fascinerende inzichten gekomen. Inzichten die ook van belang zijn voor onze toekomstige gezondheidszorg, voor betere diagnoses en therapieën. ”

sNeller dNa lezeN Peter Peumans: “Als we er zouden in slagen om het uitlezen van DNA nog sneller en goedkoper te maken, dan zie ik geweldige mogelijkheden voor het verbeteren van de diagnose en behandeling van een aantal aandoeningen.

PeTeR PeumAns

Denk bijvoorbeeld aan een simpele ontsteking, waar we nu een celcultuur moeten maken en twee dagen moeten wachten voor we weten welke bacterie schuldig is. Met goedkope DNA-analyse kunnen we de zoektocht naar die bacterie binnen een halfuur tot een goed einde brengen, tegen een lagere kost. Veel ingrijpender nog zal de mogelijkheid zijn om bv. kanker vroeger op te sporen dan nu mogelijk is, op het niveau van de individuele cellen. Maar ook voor minder bedreigende ziektes zal de therapie effectiever worden. Mensen reageren immers zeer individueel op medicijnen. Hun DNA is de code, de sleutel die ons zal toelaten om de best geschikte therapie te selecteren.”

WaaroM Dit boek leZen?

Wie iS Matt riDley?

3 oM te onthouDen

matt ridley slaagt erin om wetenschappelijke inzichten op een meeslepende manier te vertellen. en dat op een manier die zowel specialisten als leken kan boeien. hij doet dat met verrassende beelden en eye-openers die de lezer nog lang bijblijven.

matt ridley is een Britse wetenschapsschrijver. na zijn doctoraat in de zoölogie begon hij zijn carrière als wetenschapseditor bij the economist. matt ridley schrijft artikels, blogs, en heeft meerdere succesvolle boeken gepubliceerd, onder andere over het grensvlak tussen biologie, innovatie en vooruitgang.

01 het genoom maakt ons tot wat we zijn, als mens én als individu. 02 het genoom zit complex in elkaar. we begrijpen al veel, maar nog niet alles. 03 In de toekomst zullen we regelmatig ons Dna laten aflezen, onder meer om ziektes efficiënt en vroegtijdig op te sporen.

30


doorGelicHt

— In elk nummer van InterConnect laten we iemand van iMec aan het woord die op een of andere manier samenwerkt met de vlaamse industrie. In dit nummer: bart VanDeVelDe / [email protected]

opwarmiNG vaN cHips vormt een Groot ProBleem Bart vandevelde is teamleider van imec’s onderzoeksgroep die werkt op betrouwbaarheid van chipverpakkingen. hij onderzoekt het falen van elektronische componenten. Zijn groep werkt samen met vlaamse bedrijven die onderdelen maken voor elektronische systemen. BART vAnDevelDe

welk maatscHappelijk probleem wil jij GraaG opGelost zieN? Het mobiliteitsprobleem en de verkeers(on-)veiligheid. Ik kom zelf bijna dagelijks met de trein en de fiets naar het werk en kan het iedereen aanraden: je hebt beweging én je kan werken of rustig de krant lezen op de trein. Maar het is een feit dat er steeds meer mensen en auto’s bijkomen. Een mentaliteitsverandering dringt zich op en de overheid zou ook dringend doeltreffende maatregelen moeten nemen. Technologie kan zeker veel bijdragen. Denk bv. aan alcoholsensoren of zebrapadsensoren (auto stopt automatisch voor overstekende voetgangers). Ik geloof ook sterk in autonome wagens waarbij auto’s op een gecontroleerde manier op korte afstand van elkaar rijden, een beetje zoals de wagons van een trein. In zo’n situatie mag de elektronica natuurlijk niet falen.

iN welk project of iNitiatief Geloof je sterk? In Plan International, een symbolisch adoptieproject. Ik zit in de regionale werkgroep Vlaams-Brabant

van ‘Plan International’. Mijn vrouw en ik hebben drie Plan-kindjes, eentje uit Bolivia, eentje uit de Dominicaanse Republiek en eentje uit Guatemala. We bezochten ons kindje in Bolivia en dat was een heel rijke ervaring. Je geeft je maandelijkse financiële steun aan de ‘ambassadeur’ van het dorp om bv. een school op te richten of waterputten te bouwen. Je steun komt dus de ganse gemeenschap ten goede, en de kinderen staan centraal.

wat is eeN belaNGrijke uitdaGiNG voor de toekomst, iN jouw vakdomeiN? Het opwarmen van chips is een van de belangrijkste problemen in de elektronicawereld. Wist je dat een processor van een PC tot zo’n 85°C opwarmt? Het is een van de redenen waarom men de chips niet meer kan koelen op een normale manier en waarom de performantie van een chip niet meer sterk kan toenemen. Momenteel kan men door luchtkoeling (d.m.v. een ventilator) de performantie van een chip verbeteren maar de limieten zijn daar bereikt. Vloeistofkoeling is efficiënter maar momenteel ook duurder. Imec zoekt naar geavanceerde systemen om vloeistoffen zo dicht mogelijk bij de chip te brengen.

favoriete restauraNt

beluga, een iets prijziger klein visrestaurant in leuven. De kok legt zijn keuze op maar het is dan ook echt genieten. Het heeft voor mij bovendien een sentimentele waarde want ik ben er ooit voor het eerst met mijn vrouw gaan eten. Goede cd

‘De laatste rit’ van raymond van het groenewoud is zowel textueel als muzikaal best wel gaaf. Eigenlijk kan hij niet zingen, maar toch slaagt hij er als woordkunstenaar in om een eenvoudige tekst treffend te verwoorden met perfect bijpassende muziek.


31

AGENDA

21 maart 2012 EDM workshop “VIS-traject Prosperita” imec, Leuven www.edmp.be

27 maart 2012 Visionair seminarie “The next mobile experience” imec, Leuven www.leuveninc.com

10 - 13 april 2012 Summerschool@imec “Ontwerp van geïntegreerde schakelingen”

29 maart 2012 TEDx Leuven Lezing van Julien Penders (Holst Centre / imec) over EEG-metingen Kinepolis en Museum M, Leuven www.tedxleuven.com

3 - 5 april 2012 Silicon PV 2012 Aula Pieter De Somer, Leuven www.siliconpv.com

imec, Leuven www.imec-academy.be

22 - 24 mei 2012 ITF, Imec’s Technology Forum Square, Brussel www.itf2012.be

5 juni 2012 Solliance (dunnefilm PV): mogelijkheden voor Vlaamse bedrijven imec, Leuven www.imec.be/solliance

2 - 6 juli 2012 Summerschool@imec “Hoe schrijf ik VHDL en synthetiseer ik automatisch complexe systemen?” imec, Leuven www.imec-academy.be

BeZoek ImeC by NiGHt Wist u dat er door samenwerking met imec tal van Vlaamse bedrijven mooie innovaties in de markt hebben gezet, ook KMO’s? Hierover en over de verschillende onderzoeksdomeinen, komt u meer te weten tijdens de nocturnes die op regelmatige basis georganiseerd worden. Geïnteresseerd? Laat het weten via [email protected] en we sturen je een uitnodiging voor de volgende nocturne. Ook voor andere vragen (zoals over innovatieprojecten, inzage in technologische evoluties, dienstverlening op maat) kan u steeds terecht bij imec’s industrialisatie- en innovatieteam. U bereikt ons via [email protected].

imec RPR leuven BTW Be 0425.260.668 kAPelDReeF 75 B-3001 leuven BelGIË www.imec.be

inter connect link naar De toekomst

Recommend Documents