imec InterConnect 30 (juli 2009)

Inter InterConnect Link naar de toekomst

Onze omgeving: een vat vol energie

Boudewijn Binst: De nieuwe mode zal vuurwerk zijn!

Cochlear: HEAR now. And always

n째30 | v i e r m a a n d e l i j k s | j u l i 2 0 09

De geur van succes • Een man zweeft in een luchtballon en vraagt aan een andere man op de grond: “Meneer, kan u me alsjeblieft zeggen waar ik ben?”

• Zegt de andere: “U zit in een mand, onder een ballon, ongeveer 100 meter boven de grond.”

• “U moet een ingenieur zijn,” zegt de man in de luchtballon, “want uw antwoord is misschien wel technisch correct, maar ik kan er totaal niets mee aanvangen en ik ben nog steeds verdwaald.”

• “En u bent waarschijnlijk een marketeer,” zegt de man op de grond, “want u weet niet van waar u komt, waar u bent, of waar u naartoe gaat en u maakt van uw probleem het mijne in minder dan 30 seconden.”

Niets beter dan een goed ingenieursmopje om de aandacht van je publiek erbij te houden, moet Emile Aarts gedacht hebben tijdens zijn lezing op IMEC’s Academisch Colloquium (pagina 12). Maar het grapje illustreerde ook de boodschap van de lezing: technologen zijn zich niet altijd bewust van de echte noden van de gebruikers en/of de maatschappij. Om echt nuttige toepassingen te ontwikkelen moet je juist op zoek gaan naar deze noden. Tom Kelley vertelt in zijn boek ‘The ten faces of innovation’ dat zijn bedrijf antropologen in dienst nam om op zoek te gaan naar problemen of noden bij gebruikers die dan vervolgens technisch werden opgelost door de ingenieurs in zijn bedrijf. Door dit samenspel verhoog je de kansen om een succesvol product te ontwikkelen, zo stelt Tom Kelley.

Je kan natuurlijk ook louter toevallig het idee krijgen voor een succesvol product. Serendipiteit, zo heet het: ‘het vinden van iets onverwachts en bruikbaars terwijl je op zoek bent naar iets totaal anders’. Zoals bijvoorbeeld Percy Spencer die in de jaren ’40 een magnetron aan het bouwen was voor radartoepassingen toen hij merkte dat de chocoladereep in zijn jas gesmolten was als gevolg van de blootstelling aan microradiogolven. Vandaag prijkt de magnetron in elke keuken.

Een succesvol product ontwikkelen door een nood te beantwoorden of door toeval, allemaal mooi. Maar je kan ook overgaan tot gewiekste verleidingstechnieken om de consument jouw product te laten kopen. In zijn boek ‘Byology’ beschrijft de Deense marketinggoeroe Martin Lindstrom enkele studies die het brein van de consument trachten te doorgronden. Op basis van MRI-scans besluit hij dat het emotionele brein van de consument sterk beïnvloed kan worden door geluid en geur, eerder dan door visuele prikkels. Bovendien overheerst het emotionele brein vaak het rationele brein bij aankoopbeslissingen.

Er zijn al verschillende voorbeelden van bedrijven die de geur van succes geroken hebben en ‘aromamarketing’ toepassen. Er is kleding op de markt met een eigen ingebouwd parfum (pagina 22) en in bepaalde reisbureaus wordt een kokosgeur – typisch voor vele zonnebrandcrèmes – verspreid om bij de klanten de mooie herinneringen aan vorige zonnevakanties op te roepen en hen zo sneller een nieuwe vakantie te laten boeken. En als afsluiter wil ik ook nog graag het voorbeeld van het Jorvik Viking Centre in York meegeven. In dit museum wordt de geur van het Vikingverleden verspreid, meer bepaald de geur van een Vikingtoilet (hoe dat mag ruiken, laat ik aan ieders verbeelding over). Deze geur geeft een extra dimensie aan het museumbezoek en zou de bezoekers nog lang bijblijven, aldus de woordvoerster van het museum.

Toch een gewaagde manier om je te onderscheiden van je concurrenten.

Els Parton, Hoofdredacteur InterConnect

2 I n t e r C o nn e c t

07-2009

Els Parton

Inhoud Mobile World Congress

Onze omgeving: een vat vol energie

Emile Aarts: “We moeten op zoek gaan naar de echte noden”

Blijf up-to-date met de Wireless Community

Cognitieve mobiele communicatie

Cochlear: “HEAR now. And always”

Boudewijn Binst: “De nieuwe mode zal vuurwerk zijn!”

De glazen bol van ... Johan Van Helleputte Agenda

Doorgelicht

....................................................

4

.....................................................

7

..................................................

12

..................................................

15

16

..................................................

.................................................

18

................................................

22

................................................

24

...............................................

30

..................................................

31

IMEC online

Bekijk extra foto’s, filmpjes en info bij de artikels op www.imec.be/interconnect.

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: Prof. Gilbert Declerck, Algemeen directeur IMEC | Disclaimer: www.imec.be/disclaimer | Redactie: Els Parton, Jan Provoost en Hanne Degans Concept en vormgeving: Kunstmaan.be | Voor meer informatie: Katrien Marent, Corporate Communications, 016/28 18 80, Katrien.Marent@imec.be

Voor gratis abonnement: registreer op www.imec.be/interconnect 3 InterConnect

07-2009

Over app stores, picoprojectoren In februari werd voor de 4de maal het Mobile World Congress georganiseerd in Barcelona. IMEC ging er een kijkje nemen om de nieuwste trends en evoluties op het vlak van mobiele communicatie op te snuiven.

T

hierry Dubois, marktanalist draadloze communicatie bij IMEC, bezoekt jaarlijks het Mobile World Congress: “Het is het Walhalla voor mobiele communicatie waar gsm-fabrikanten, chipfabrikanten en netwerkoperatoren hun nieuwste ontwikkelingen tonen.” Dit jaar was dat niet anders. Enkele van de belangrijkste trends op een rijtje: App stores: the sky is the limit Hoewel Apple niet aanwezig was op het Mobile World Congress, was hun app storeconcept dat wel. Grote spelers zoals Nokia en Microsoft toonden er hun versie van op het Mobile World Congress. Thierry Dubois: “In juli 2008 lanceerde Apple zijn app store, een virtuele marktplaats waar je toepassingen onder de vorm van kleine programmaatjes kan kopen voor je iPhone of iPod. Reeds het eerste weekend na de lancering werden meer dan 10 miljoen applicaties gedownload. Vandaag zijn dat er meer dan 1 miljard.”

Apple stelt een ontwikkelomgeving ter beschikking waarmee iedereen die iets van programmeren kent, zijn eigen toepassing kan maken en online kan verkopen via de app

4 I n t e r C o nn e c t

01 71 - 2 0 0 98

store op de iPhone. Op deze manier kan elke ontwikkelaar het grote publiek bereiken met zijn toepassing. Vandaag kan je kiezen uit zo’n 25.000 toepassingen. Thierry Dubois: “Het is een unieke formule waarmee iedereen met een goed idee geld kan verdienen. Kijk maar naar ‘iSteam’, een toepassing waarbij je ogenschijnlijk condens creëert op je iPhone-scherm en er met je vinger boodschappen op kan schrijven zoals op de badkamerspiegel. Een ‘gadget’applicatie waarmee twee twintigers op het hoogtepunt van de hype zo’n 75.000 euro per maand verdienden. Dat het ook om ‘nuttigere’ applicaties kan gaan, bewijst een Nederlandse informaticastudent die ‘Trein’ ontwikkelde, een programmaatje waarmee je op je iPhone gemakkelijk de actuele treintijden kan raadplegen. In enkele maanden tijd werd de toepassing een paar duizend keer gedownload.”

Waar het vandaag vooral om games en gadgets gaat, zullen in een volgende fase professionele toepassingen belangrijk worden. Thierry Dubois: “Het is een unieke gelegenheid voor bedrijven om originele, nuttige toepassingen te ontwikkelen voor een mobiel pc-platform.

Je kan er ook kleine toestellen aan koppelen, bv. een bloeddrukmeter via bluetooth laten communiceren met de iPhone. The sky is the limit, en binnen twee jaar zal iedereen zeggen ‘Had ik daar maar aan gedacht!’ ” Femtocellen: believers & non-believers Een femtocel is een klein basisstation, vergelijkbaar met een WiFi-modem, dat je in huis installeert om binnen een beter 3G-signaal te hebben. 3G is de nieuwste draadloze technologie voor mobiele telefoons die o.a. een hogere datadoorvoersnelheid belooft, zodat je gemakkelijk en snel kan internetten op je gsm.

Thierry Dubois: “Ook op de vorige Mobile World Congressen was er veel te doen rond femtocellen. Dit jaar leek de hype echter plaats gemaakt te hebben voor meer realisme. Het probleem met het 3G-signaal is dat het moeilijk doordringt in gebouwen. De oplossing is het installeren van minibasisstations binnen.

Op het congres bleek duidelijk dat de femtospelers op zoek zijn naar het meest geschikte businessmodel. Verizon bijvoorbeeld, een van de eerste spelers die femtocellen op de markt brengt, laat zijn klanten maandelijks betalen voor de femtocel. Hierop is veel kritiek omdat

en femtocellen

volgens dit businessmodel de klant dreigt op te draaien voor de slechte dekking van het 3G-netwerk, hetgeen eigenlijk het probleem van de netwerkoperator is. Bovendien wordt de eigen internetconnectie gebruikt bij gsmgebruik in huis, waarvoor de klant reeds betaalt. Daarom wil men de klant ervan overtuigen dat een femtocel in huis halen meer voordelen heeft dan alleen maar een goede 3G-ontvangst, onder de vorm van allerhande femtodiensten. Zo zou je bv. je mobiele telefoon kunnen gebruiken als afstandsbediening om op een multimediatoestel muziek te kiezen, foto’s te bekijken, enz. Ik betwijfel sterk of dit soort toepassingen voldoende zal zijn om de klanten te overtuigen. In 2009-2010 zal duidelijk worden of netwerkoperatoren een killerapplicatie vinden om hun femtocellen aan de man te brengen.”

Picoprojectoren: klein maar handig Een technologie die duidelijk klaar is voor de markt, zo bleek op het Mobile World Congress, is de picoprojector. Het gaat om een kleine projector die kan ingebouwd worden in bv. mobiele telefoons. Thierry Dubois: “De hoofdtoepassingen zijn duidelijk: met een pico-

projector in je gsm, kan je op elke plaats en elk moment een filmpje of powerpointpresentatie tonen. Maar ook hier zie je dat er mensen zijn die met creativiteit elke technologie verrassend kunnen gebruiken: twee Amerikaanse ontwerpers kwamen met het idee om een picoprojector aan een fiets te bevestigen om in het donker een virtueel fietspad te projecteren op de weg en zo de fietser beter zichtbaar te maken voor de automobilisten.”

Met deze drie trends op zak, hoeft u geen spijt te hebben dat u er dit jaar niet bij was op het Mobile World Congress. En nu even na­denken over de origineelste en meest commerciële app store-, femtocell- of picoprojector-toepassing. p

Creatief met een picoprojector.

IMEC bezoekt Van 16 tot 19 februari 2009 bezocht Thierry Dubois, marktanalist draadloze communicatie bij IMEC, het Mobile World Congress in Barcelona. Hij demonstreerde er IMEC’s technologie voor herconfigureerbare radio’s aan geïnteresseerde bedrijven en ging een kijkje nemen wat er leeft op de markt vandaag. In 2010 gaat het Mobile World Congress opnieuw door in Barcelona, van 15 tot 18 februari.

5 InterConnect

07-2009

Nieuwtjes

IMEC breidt onderzoeksruimte uit

IMEC lanceert nieuwe start-up PEPRIC NV Op 3 april 2009 ging Pepric NV uit de startblokken. IMEC’s jongste start-up zal nieuwe systemen voor moleculaire beeldvorming op basis van magnetische nanodeeltjes ontwikkelen en commercialiseren voor farmaceutische toepassingen. De magnetische nanodeeltjes binden selectief aan een bepaald molecule in het lichaam, het doelmolecule.

Door de nanodeeltjes te visualiseren, kunnen de biologische processen waarin de doelmolecule betrokken is, rechtstreeks gevolgd worden. Zo kan bijvoorbeeld het effect van bepaalde medicijnen op processen in het lichaam onmiddellijk waargenomen worden.

Meer info: www.pepric.com

Op www.imec.be/interconnect kan je deze InterConnect bekijken met aanklikbare weblinks.

6 I n t e r C o nn e c t

07-2009

In maart 2009 startte IMEC met de bouw van extra onderzoeksruimte. De bestaande 300mm cleanroom, die gebruikt wordt voor onderzoek naar het verder verkleinen van chipbouwstenen, wordt uitgebreid met 1200m2. Er komt ook 1600m2 extra ruimte bij voor de uitbreiding van IMEC’s onderzoek naar zonne-energie en elektronica voor gezondheidszorg. In het domein van zonne-energie werkt IMEC aan nieuwe technologieën voor goedkopere en efficiëntere siliciumzonnecellen en organische (of plastic) zonnecellen. IMEC’s onderzoek naar medische elektronica richt zich op de combinatie van biotechnologie en elektronica voor gebruiksvriendelijke en betaalbare systemen voor diagnose en therapie van ziektes. Ook het onderzoek naar het combineren van sensoren en standaard chiptechnologie zal verder uitgebouwd worden. De uitbreiding gaat gepaard met een investering van 70 miljoen euro. De Vlaamse Overheid participeert voor 35 miljoen euro in het project.

Vlaamse hersenen op de wereldkaart Om het onderzoek naar neuro-elektronica in Vlaanderen op de wereldkaart te zetten werd onlangs, met de steun van de Vlaamse Regering, het Neuro Electronic Research Flanders (NERF)initiatief opgestart, een samenwerking tussen IMEC, het VIB en de K.U.Leuven. Binnen het NERF zal de expertise die in Vlaanderen op dat gebied is opgebouwd, samengebracht worden met internationale expertise en zo een hefboomeffect tot stand brengen. Bedoeling is om langetermijnonderzoek op het vlak van neuro-elektronica te doen en te leren hoe de neuronen in onze hersenen met elkaar communiceren, en hoe we deze kennis kunnen gebruiken voor de ontwikkeling van medicatie of therapieën van hersenaandoeningen.

Het NERF zal gehuisvest worden op de IMEC-Campus in Leuven.

Onze omgeving: een vat vol energie Vandaag heeft iedereen de mond vol van zonne-energie. Maar er schuilen nog zoveel meer energiebronnen in onze omgeving: de trillingen van de wasdroger, de warmte van uitlaatgassen, de radiosignalen van Studio Brussel. Ruud Vullers, Principal Researcher van de Micropower-groep van IMEC/Holst Centre, vertelt over de mogelijkheden die energie-oogsters voor ons in petto hebben.

I

n Rotterdam is een dansclub waar al dansend elektriciteit geproduceerd wordt op basis van de trillingen in de dansvloer. In Japan produceren treinreizigers op een gelijkaardige manier elektriciteit voor de uurtabellen door in aller haast over het perron te stappen. In eigen land produceert een bedrijf draadloze schakelaars die hun energie halen uit ‘de druk op de

knop’. Overal ter wereld verschijnen producten die energie ‘oogsten’ uit hun omgeving, energie die sowieso aanwezig is.

Wat valt er allemaal te oogsten?

• Licht. Iedereen kent zonnecellen die zonlicht omzetten in elektriciteit, maar voor toepassingen die binnenshuis of in kantoor gebruikt

worden, kijken de IMEC/Holst-onderzoekers naar zonnecellen die ook kunstlicht kunnen oogsten. Ruud Vullers: “Dergelijke indoorzonnecellen vereisen een andere optimalisatie omdat kunstlicht een ander spectrum heeft, de intensiteit lager ligt, en je niet zoveel oppervlakte ter beschikking hebt.”

7 InterConnect

07-2009

• Warmte. Een warmte-oogster bestaat uit thermo-elektrische materialen. Het ene materiaal bevindt zich langs de koude kant (bv. omgevingstemperatuur), het andere langs de warme kant (bv. menselijk lichaam).

Elektronen zullen stromen op de overgang tussen beide materialen en zo wordt het temperatuurverschil omgezet in elektrische stroom. Ruud Vullers: “Dergelijke technologie is uitermate geschikt voor machines die veel warmte kunnen produceren. Energieoogsters op het menselijk lichaam zullen minder stroom genereren omdat het temperatuursverschil klein is en omdat ook aan het comfort van de drager moet gedacht worden: hoe meer warmte onttrokken wordt van het lichaam, hoe kouder de module aanvoelt.

• Trillingen. Er bestaan verschillende technologieën om trillingen of bewegingen te oogsten.

Je kan de twee platen van een capaciteit ten opzichtte van elkaar laten bewegen (elektrostatisch), je kan een magneet laten bewegen in een spoel (elektromagnetisch), beide opties genereren stroom. Ruud Vullers: “Wij werken met nog een andere technologie, namelijk piëzo-elektrische materialen. Deze materialen genereren een stroom wanneer ze samengedrukt worden.”

• Radiogolven. RF-golven van GSM-masten en van radio- en televisieuitzendingen bevatten ook energie. Ruud Vullers: “Het oogsten van RF-golven uit onze omgeving is niet zo praktisch omdat je zeer dicht bij de antennes moet zitten om er voldoende energie uit te

8 I n t e r C o nn e c t

01 71 - 2 0 0 98

kunnen halen. Een mooie oplossing is om zelf RF-zenders aan te brengen in een bepaalde omgeving, juist om ze als energiebron te gebruiken. Voor kantoorgebouwen, waar weinig licht, temperatuurverschillen of trillingen zijn, is RF-oogsten een goede optie.”

Te duur Ruud Vullers: “De systemen die vandaag op de markt zijn om bv. trillings- of warmte-energie te oogsten zijn meestal groot, zwaar en duur.

Ze worden enkel gebruikt in nichetoepassingen.

Een van die nichetoepassingen zijn sensoren op olie-verdeelcentra. De olie die onder hoge druk door de leidingen stroomt, zorgt voor voldoende trillingen om de sensoren te voeden met energie. Deze centra liggen vaak in afgelegen gebieden zoals Siberië, waardoor dure sensoren verantwoord zijn. Het grootste deel van de toepassingen is vandaag echter niet mogelijk door de hoge prijs.”

Eens de energie-oogsters kleiner en goedkoper kunnen gemaakt worden, zijn er tal van toepassingen die in aanmerking komen. In principe kunnen ze worden ingezet voor toepassingen waarvoor vandaag batterijen gebruikt worden, bv. horloges en autosleutels. Het voordeel is dat je dan nooit meer batterijen moet vervangen. Ruud Vullers: “De grootste toepassing zijn draadloze sensormodules. Deze kunnen vandaag niet grootschalig worden ingezet omdat het vervangen van batterijen elke paar maanden te arbeidsintensief zou zijn. Of voor sommige toepassingen wil men sensormodules

inbouwen in muren of onder bruggen waardoor ze gewoon niet toegankelijk zijn om de batterijen te vervangen. Sensornetwerken kunnen pas echt commercieel doorbreken als ze zelf kunnen instaan voor hun energievoorziening, door het inbouwen van energie-oogstsystemen in de modules.”

Energie oogsten voor sensoren De Micropower-onderzoeksgroep van Holst Centre heeft zich tot doel gesteld om goedkope ‘energie-oogsters’ te maken voor sensornetwerken. Net zoals in de computer­ industrie, waar chips steeds kleiner en dus goedkoper worden, willen de onderzoekers de prijs drukken door de systemen heel klein te maken, gebruikmakend van cleanroom-fabricage­ technieken. Ruud Vullers: “We ontwikkelen kleine microsystemen die energie uit de omgeving kunnen omzetten in elektriciteit. De grote uitdaging is om voldoende energie te genereren met zo’n klein systeem want hoe kleiner je oogstsysteem, hoe minder elektriciteit het zal produceren.” Het doel dat de onderzoekers zich gesteld hebben is een energieproductie van 100µW/cm2. Voor het oogsten van trillingsenergie zitten ze vandaag al aan 60µW/cm2.

De markt wacht De markt zit zeker te wachten op de energieoogsttechnologie. Ruud Vullers: “Een bedrijf kwam met de vraag om energie-oogsters te integreren in hun muzikale wenskaarten. Het probleem is echter dat de muziekboxen te

“ Als we binnen 5 jaar kleine autonome sensor­modules kunnen maken, zijn de toepassingen enkel nog beperkt door de creativiteit van de bedrijven.”

Ruud Vullers

veel verbruiken. De ontwikkeling van energieoogstsystemen is onlosmakelijk gekoppeld aan de ontwikkeling van ultrazuinige elektronica, in dit geval zuinigere muziekboxen. In onze onderzoeksgroep ligt de focus op sensornetwerken en ook hier moet gesleuteld worden aan het energieverbruik. Aparte onderzoeksgroepen binnen IMEC werken daarom aan de ontwikkeling van ultrazuinige sensoren, microprocessoren en radiomodules die allemaal deel uitmaken van de sensormodule. Al deze componenten samen mogen maar 100µW verbruiken, het vermogen dat de energie-oogsters kunnen genereren.”

Creatief met sensoren Kleine, draadloze sensoren kunnen op verschillende vlakken worden ingezet: • Naast de voor de hand liggende zaken als brand-, gas- of inbraakdetectie, kunnen sensoren in gebouwen worden ingezet voor het detecteren van personen. Op deze manier kan het licht en de verwarming, per kantoor, worden uitgezet als er niemand aanwezig is.

Dit kan een energiebesparing tot 40% betekenen ten opzichtte van de situatie vandaag.

• Sensoren worden ingebouwd in autobanden.

Ze kunnen de bandendruk continu meten, maar ook aangeven op welk soort wegdek de auto rijdt, of het regent enz.

• Sensoren voor het meten van hartslag, lichaamstemperatuur, hersengolven enz. kunnen gedragen worden op of in het lichaam.

• Sensoren kunnen ingebouwd worden in com-­ ponenten van vliegtuigen, windmolens,

via­­ducten om aan te geven wanneer een component aan vervanging toe is. Vandaag moeten bv. vliegtuigen na bepaalde tijd volledig gestript worden om alles na te kijken.

Dit is zeer arbeidsintensief.

• Sensoren op bv. voedingsproducten kunnen metingen doen tijdens transport en opslag om bv. na te gaan of ze steeds op de gewenste temperatuur zijn gebleven.

Ruud Vullers: “Eens we de kostprijs van de energie-oogstsystemen naar beneden krijgen, is het aan de bedrijven om creatief naar toepassingen te zoeken, op basis van de vraag: wat wil ik meten en wat kan ik met die meting doen.” In Japan gaan ze alvast creatief aan de slag: ze willen sensoren inbouwen in bierglazen, die als ze bijna leeg zijn een signaal sturen naar de barman. De sensoren zouden de energie kunnen halen uit het warmteverschil tussen het koude bier en de omgevingstemperatuur.

België en Nederland op kop Op het vlak van energie-oogstsystemen zijn veel onderzoeksgroepen actief in Amerika en Duitsland. Ruud Vullers: “Ook België en Nederland mogen zich zeker bij de koplopers rekenen. Onze sterkte is bovendien dat we het hele systeem bekijken zodat we de industrie oplossingen voor produceerbare, goedkope sensormodules kunnen leveren die zelf voor hun energie instaan. We bekijken het energieoogstsysteem, de ultrazuinige sensor, actuator en radiomodule, een energiebuffer (ultrakleine

batterij of supercapacitor) en een zuinig vermogencircuit dat de geoogste stroom efficiënt overbrengt naar de energiebuffer.”

Een pak melk Autonome sensormodules zouden reeds binnen 3 tot 5 jaar in ons leven kunnen verschijnen.

Ruud Vullers: “De eerste toepassingen die op de markt zullen komen, zijn degene die weinig energie verbruiken en waarvoor men nog een redelijke prijs wil betalen. Ik verwacht dat het eerst de sensoren in kantoren en voor het onderhoud van machines, bruggen en dergelijke zullen zijn. Als de prijs verder zal dalen, zullen autonome sensoren op het lichaam hun intrede doen. En veel verder in de toekomst zie ik het zeker voor mogelijk dat spotgoedkope, ultradunne sensorfolies op een pak melk gekleefd worden en exact aanduiden hoe lang dat specifieke pak melk nog houdbaar is.” We zien het al helemaal voor ons: “Drink vandaag maar wat meer melk want overmorgen ben ik slecht” – zo sprak de melkdoos van de toekomst. p

derzoeken

IMEC & Holst Centre on

Op het vlak van energie-oogsters bestuderen IMEC en Holst Centre zonnecellen voor gebruik in gebouwen, thermische oogsters voor gebruik op het menselijk lichaam, trillingsoogsters voor op machines, voor in autobanden.

9 InterConnect

07-2009

Tuinieren tussen de wolken Dubai is voor zijn voedingsmiddelen bijna uitsluitend afhankelijk van import uit andere landen. Italiaanse architecten hebben daar een oplossing voor gevonden: ze bedachten ‘de boerderij van de toekomst’ als hoge pilaren in zee. Volgens het concept wordt zeewater gebruikt voor het koelen en bevochtigen van de serrelucht, en zonlicht voor het ontzouten van het zeewater zodat de planten ermee besproeid kunnen worden.

Meer info: www.inhabitat.com; zoekterm ‘soaring seawater farms’

Het leger wil gamen mét geurtjes Het Britse leger heeft de hulp ingeroepen van de Birmingham University om simulatiegames aan te vullen met geuren. Software moet ervoor zorgen dat ten gepaste tijde in het spel de juiste geuren verspreid worden, om de ervaring nog realistischer te maken.

Het bedrijf Biopac zorgt voor geurcapsules met de geur van kruitdamp, verbrand rubber, afval, en sigarettenrook. De geurende games zouden ook worden ingezet voor de behandeling van het posttraumatisch stresssyndroom.

Meer info: www.timesonline.co.uk/tol/driving/ article6162217.ece

NASA en Google openen universiteit In Silicon Valley opende het Singularity Institute, een initiatief van NASA en Google, haar deuren. Het doel van dit instituut is geïnteresseerden op te leiden tot ‘wetenschappers van de toekomst’ met kennis in bv. biotechnologie, nanotechnologie en artificiële intelligentie. Er zal ook veel aandacht besteed worden aan crossdisciplinair werken. Op 29 juni start de eerste cursus die negen weken zal duren. Van de meer dan 1200 aanvragen worden ongeveer 40 bollebozen geselecteerd. Hun doel: oplossingen aanreiken voor problemen als honger, armoede, en de opwarming van het klimaat.

Meer info: singularityu.org

10 I n t e r C o nn e c t

07-2009

Nieuwtjes

Lichtstralen ontmaskeren Van Gogh Vorig jaar ontdekten materiaalkundigen van de TU Delft en de Universiteit Antwerpen een tweede schilderij dat schuilging onder Van Goghs ‘Grasgrond’. Het was al langer bekend dat Vincent Van Gogh zijn doeken vaak hergebruikte. Voor hun ontdekking bestraalden ze het schilderij met röntgenstraling afkomstig uit een synchrotronstralingsbron. Uit de fluorescentie van de verflagen konden ze de contouren en kleursoorten afleiden. Maar dit jaar willen de onderzoekers nog een stapje verdergaan en een techniek ontwikkelen om de kleuren exact te bepalen. Bij fotoakoestische spectroscopie veroorzaken lichtstralen trillingen in het doek die op hun beurt via gevoelige microfoontjes de verborgen kleuren verraden. Twee perfecte Van Goghs voor de prijs van één!

Meer info: www.delta.tudelft.nl/nl/archief/artikel/kleur-bekennen/19447

OLED-lampen printen Holst Centre, Agfa Materials en Philips Research ontwikkelden samen een OLED-lichttegel van 12cm2. Het bijzondere aan de tegel is dat geen dure lithografie gebruikt werd voor het aanbrengen van de stroomdraadjes, maar dat deze met inkjet geprint werden. Een tweede innovatie is een verbeterd transparant elektrodemateriaal van Agfa (OrcagonTM – PEDOT/PSS), wat zes keer meer geleidend is dan de vorige generatie van dat materiaal. Hierdoor is het elektrodemateriaal indiumtinoxide niet langer nodig als extra geleider, wat het productieproces van OLEDs aanzienlijk vereenvoudigt. Beide ontwikkelingen brengen de toekomst waarin OLED-lampen via een goedkoop roll-to-roll proces geprint worden weer een stapje dichterbij.

Meer info: www.holstcentre.com/NewsPress

Nanobuisjes ruiken longkanker Israëlische onderzoekers toonden aan dat nanobuisjes kunnen ingezet worden voor het opsporen van longkanker. De nanobuisjes worden bekleed met verschillende organische lagen, die specifiek binden met bepaalde substanties uit de adem. Wanneer deze ademcomponenten binden met de nanobuisjes, verandert de elektrische weerstand van de buisjes. Op basis van de veranderende weerstanden kan een computer berekenen hoeveel van elke ademcomponent in het ademstaal aanwezig is, met afwijkende waarden bij longkankerpatiënten.

Meer info: www.physorg.com; zoekterm ‘nanosensor arrays smell cancer’

Op www.imec.be/interconnect kan je deze InterConnect bekijken met aanklikbare weblinks.

11 InterConnect

07-2009

“ We moeten op zoek gaan naar de echte noden” Emile Aarts, Vice-President Philips Research, gaf een verrassende en geanimeerde lezing tijdens IMEC’s Academisch Colloquium. Hij blikte terug op 10 jaar ambientintelligence onderzoek en vertelde hoe Philips een nieuwe weg inslaat om gezondheid en welzijn van mensen door middel van innovaties te verbeteren.

E

mile Aarts is een van de grondleggers van het concept ambient intelligence dat dateert van eind jaren ’90 en verwijst naar een slimme omgeving met ingebouwde minicomputers, die intelligent reageert en zich aanpast aan de noden van de mens.

Het was als een droom Eind jaren ’90 waren we getuige van prachtige technologische ontwikkelingen: (1) lichtemitte-

12 I n t e r C o nn e c t

07-2009

rende diodes (LEDs) die ontwerpers nieuwe mogelijkheden zouden geven om unieke en zuinige lichtbronnen te ontwikkelen; (2) beeldschermen die dun, groot en flexibel konden gemaakt worden dankzij organische LED’s; (3) intelligent textiel met ingebouwde sensoren; (4) minicomputers, zo klein dat ze onzichtbaar konden weggewerkt worden in de omgeving, en krachtig genoeg om verschillende functies en berekeningen uit te voeren. Emile Aarts: “Het

was als een droom. Het waren stuk voor stuk prachtige technologieën waar we de wereld mee zouden veranderen. Ambient intelligence werd die nieuwe wereld en we hadden ideeën genoeg over de toepassingen waarvan we dachten dat iedereen er zat op te wachten.”

Technology push “We ontwikkelden bijvoorbeeld een concept met LED-verlichting en camera’s, geïntegreerd

Emile Aarts

in het plafond, waarmee de verlichting kan ‘voelen’ waar een persoon aan tafel zit en de lichtbundel specifiek die plaats verlicht.

Hetzelfde systeem was in staat het plafond om te toveren tot een blauwe hemel met witte wolkjes. Maar waar bleef de toegevoegde waarde voor de gebruiker? Wie wil er binnen onder een blauwe hemel zitten als je buiten the real stuff kan ervaren?

We ontwikkelden ook een beeldschermtafel die kan ‘voelen’ dat er meer dan twee vingers naar wijzen en van wie deze vingers zijn. Ook voor deze multitouch-tafel hebben we tot op vandaag nog geen echt nuttige toepassing gevonden.”

Het waren weliswaar leuke visies die vaak ook prachtige beelden opleverden, maar Emile Aarts is duidelijk: “Eind jaren ’90 ging het bij verschillende ontwikkelingen om een technology push.

Onderzoekers ontwikkelden een prachtige technologie, zoals een lichtbron met camera en sensoren, en eens die technologie op punt stond, waren ze tevreden. Het was dan aan de anderen om er een mooie toepassing voor te vinden. In de afgelopen jaren is dit beeld radicaal veranderd: we gaan op zoek naar de echte noden van mensen en kijken hoe onze technologieën daar een antwoord op kunnen bieden.”

Door middel van experience research, waarbij onder andere gebruik wordt gemaakt van trendonderzoek, zoekt Philips oplossingen voor noden in de maatschappij die te maken hebben met gezondheid en welzijn van mensen.

In Philips’ ExperienceLabs worden nieuwe tech-

nologieën vervolgens door gebruikers getest in een gecontroleerde maar levensechte omgeving: in HomeLab, CareLab en ShopLab worden respectievelijk een huis-, verzorgings- en winkelomgeving nagebootst. Voordat een nieuwe toepassing in de markt wordt geïntroduceerd, volgen nog uitgebreide veldtesten. “Uiteindelijk bepalen mensen of een nieuwe technologie een succes wordt, en daarom is het zo belangrijk om ook bij die mensen te beginnen”, aldus Emile Aarts.

Een licht in de duisternis Emile Aarts geeft een mooi voorbeeld van een innovatie die voortkomt uit experience research: “In februari bracht Philips ‘My reading light’ op de markt. Het is een LED-lamp die werkt op basis van zonne-energie en die mensen in ontwikkelingslanden de kans moet geven om ook na zonsondergang te lezen en te studeren.

Dit bleek een grote nood te zijn voor de jongeren in die landen.” Een ander concreet probleem dat Philips aanpakte is de angstaanjagende ervaring die kinderen beleven wanneer ze een scan moeten laten nemen in het ziekenhuis.

De kinderen moeten dan stil blijven liggen op een tafel terwijl die in de donkere scantunnel schuift. Emile Aarts: “Door de stress bij de kinderen is het aantal scans dat per dag uitgevoerd kan worden vrij laag. Het was dus zowel een nood voor de dokters als voor de kinderen en ouders om deze ervaring aangenamer en minder stressvol te maken. We ontwikkelden een concept op basis van projectie van beelden,

die door het kind zelf gekozen worden. Zowel in de wachtzaal als in de scanruimte wordt het kind afgeleid door mooie beelden en bijpassende geluiden. Dit ambient-experience concept blijkt te werken: resultaten tonen een verdubbeling van het aantal succesvolle scans. Verschillende ziekenhuizen hebben het systeem vandaag in gebruik (o.a. het Academisch Ziekenhuis in Knokke*) en zelfs de verzekeringsmaatschappijen zien er het nut van in en willen mee investeren.” De mooie wereld die Philips 10 jaar geleden beloofde en die ons leven gemakkelijker zou maken, lijkt er nu echt aan te komen. p

IMEC organiseert Ter ere van zijn 25ste verjaardag organiseerde IMEC op 2 april 2009 een academisch colloquium over de maatschappelijke, wetenschappelijke, technologische en industriële veranderingen van de 21ste eeuw.

Naast Emile Aarts van Philips, waren er ook sprekers van Intel, TechnoVision, Stanford University, de Europese Commissie en IWT. Het programma werd afgesloten door Vlaams minister van Economie, Wetenschap en Innovatie, Patricia Ceysens.

Wilt u op de hoogte gehouden worden van IMEC events, mail dan naar vlaamseindustrie@imec.be met vermelding ‘mailinglijst events’.

13

* Bekijk het filmpje met de unieke scanner-ervaring in het Academisch Ziekenhuis in Knokke op www.youtube.com; zoekterm ‘ambient experience Knokke’.

InterConnect

07-2009

Nieuwtjes

LEDs in glas Lichtemitterende diodes (LEDs) zijn de toekomst. Dat heeft ook het Belgische bedrijf AGC Flat Glass Europe begrepen. Zij ontwikkelden een productieproces waardoor LEDs naadloos geïntegreerd kunnen worden in glas. Dat LEDs een zeer compacte lichtbron zijn en bovendien een zeer lange levensduur hebben, was een noodzakelijke voorwaarde om tot dit commerciële product te komen.

Een mooie inspiratiebron voor architecten!

Momenteel werkt ACG ook aan spiegels met ingebouwde LEDs. En dat heeft dan weer enkele Franse designers geïnspireerd tot het ideale moederdagcadeau: een spiegel die je spiegelbeeld uitdost met een prachtig diamanten halssnoer en diadeem.

Meer info: www.glassiled.com

De mobiele telefoon van de toekomst Kyocera laat een glimp zien van een wel heel futuris­tische mobiele telefoon: je vouwt hem open als een portefeuille waardoor het prachtige plooibare scherm in al zijn glorie verschijnt. Bovendien haalt het toestel energie uit de interactie met de gebruiker. Elke keer dat je hem aanraakt of openvouwt, zetten piëzoelektrische materialen de bewegingen om in elektriciteit.

Slapen onder de sterren Boven op het topje van de berg Piz la Ila in de Dolomieten, verrijst binnenkort een architecturaal hoogstandje: de Alpina Capsula. Deze futuristische berghut is volledig opgetrokken uit een materiaal dat reflecterend is langs de buitenkant en volledig doorzichtig langs de binnenkant. Liggend in bed, lijkt het alsof je onder de blote hemel slaapt. De eveneens futuristisch ogende zonne- en windpilaren die de capsule omringen, zorgen voor de energievoorziening.

Een nachtje in deze bergcapsule belooft een unieke ervaring te zijn. Architect Ross Lovegrove: “We beschikken over wetenschap en technologie, en dit moeten we gebruiken om dingen te maken die de emoties van de mensen raken. En als het hun emoties raakt, zullen ze erin geloven.”

Meer info: Bekijk het prachtige en inspirerende CNN-filmpje op youtube.com; zoekterm ‘alpina capsula’.

Meer info: www.inhabitat.com/2009/04/ 16/kyocera-unveils-kinetic-flexible-oled-cell-phone/

Op www.imec.be/interconnect kan je deze InterConnect bekijken met aanklikbare weblinks.

14 I n t e r C o nn e c t

07-2009

Evoluties in draadloze communicatie – blijf up-to-date met de Wireless Community Draadloze communicatie evolueert razendsnel.

Zelfs toon­aangevende experten en bedrijven kunnen niet langer alle evoluties in hun domein opvolgen. Vandaar de nood om de kennis en krachten te bundelen. Kris Hermus, IMEC medewerker en coördinator van de Wireless Community, legt uit.

K

ris Hermus: “De Wireless Commu­ nity is bedoeld voor bedrijven, onderzoeksinstellingen en innovatieactoren die actief zijn op het vlak van draadloze communicatie. Zo zijn er heel wat, en ze verrichten vaak baanbrekend werk. In de Wireless Community komen ze samen om de explosief groeiende kennis over draadloze communicatie met elkaar te delen en te bespreken. Dit gebeurt via een onlinekennisplatform en in werkvergaderingen, die georganiseerd worden door IMEC, in samenwerking met IBBT.” Wat is het voordeel voor de leden?

Kris Hermus: “De belangrijkste doelstelling is het delen en interpreteren van technische en wetenschappelijke informatie. Die informatie is weliswaar publiek, maar zo veelzijdig, multidisciplinair, en omvattend, dat een enkele persoon of bedrijf die niet meer kan opvolgen.

Door de Wireless Community kunnen onze leden op de hoogte blijven van de evoluties,

bijvoorbeeld van de IEEE-standaarden. Met voorsprong krijgen ze toegang tot infor­matie over langetermijntrends, en over de resultaten van lopend onderzoek bij de partners. En we houden ook toe­komstige toepassingen en technologieën in het oog, zoals positiebepaling of remote monitoring.

Een bijkomend voordeel is dat de leden van de Wireless Community elkaars activiteiten beter leren kennen. Zo leren ze dat de expertise die ze nodig hebben, vaak op rijafstand aanwezig is.”

Hoe werkt de Wireless Community?

Kris Hermus: “Op dit moment telt de Wireless Community al meer dan 25 leden, die samen een staalkaart vormen van de Vlaamse activiteiten in draadloze communicatie. Bedrijven betalen een lage instapkost, als bijdrage aan de kosten voor de organisatie van de Community.

Onderzoeksgroepen en innovatie-actoren treden gratis toe. En natuurlijk kunnen alle leden de inhoud van de werkvergaderingen actief mee bepalen.” p

Kris Hermus

IMEC organiseert De Wireless Community werd officieel gelanceerd op 19 februari 2009 met het seminarie “De toekomst is draadloos: een overzicht”. Meer dan 200 experten – gebruikers, ontwikkelaars, en onderzoekers – volgden de uiteenzettingen.

Meer info over de Wireless Commu­nity vind je op http://www.wireless-community.be, en met bijkomende vragen kan je terecht op info@wireless-community.be.

15 InterConnect

07-2009

Cognitieve mobiele communicatie – overal, altijd, en zonder files.

M

obiele communicatie zal in de toekomst tegen een muur aanlopen. De frequenties die bij voorkeur gebruikt worden – het spectrum beneden 10GHz – zullen niet meer aan de vraag kunnen voldoen. Er komen steeds meer mobiele toepassingen met steeds meer gebruikers. En die toepassingen versturen ook grotere hoeveelheden gegevens, en dat liefst zo snel en zo betrouwbaar mogelijk.

Daarbij komt nog dat het spectrum op een weinig efficiënte manier wordt benut.

Thierry Dubois: “Het spectrum zoals we het nu gebruiken kan je vergelijken met een snelweg met meerdere rijvakken. Maar dan wel een snelweg waarop auto’s maar op één rijvak mogen rijden, bussen op een ander, vrachtwagens op een derde, en een vierde rijvak blijft ongebruikt. Er is soms file op het rijvak van de auto’s; af en toe staat het verkeer er zelfs stil.

Waarom laten we auto’s dan niet op het busvak rijden, waar nog veel ruimte is?

Omdat de vervoermaatschappij betaald heeft voor het alleenrecht op dat vak. Bovendien mogen daar van de regulator alleen bussen rijden. Dat is dus een probleem van organi­ satie en regelgeving. En waarom kunnen vrachtwagens niet op het busvak? Omdat het

16 I n t e r C o nn e c t

07-2009

er te smal is voor sommige vrachtwagens, en omdat ze het busverkeer vertragen. Een technisch probleem dus.

We weten dat op elk moment minstens 80% van het spectrum niet gebruikt wordt. Op sommige rijvakken is het aanschuiven, terwijl op andere veel plaats vrij is. We zouden de vraag naar een groter debiet kunnen oplossen door op elk moment te zoeken naar een frequentieband waarop nog plaats is – een band die niet, of niet volledig, wordt gebruikt.

We kunnen dan communiceren over die band, als we de andere gebruikers niet storen.”

Vrije rijvakken zoeken en gebruiken Maar voor we vrije frequentiebanden kunnen opsporen en gebruiken, moeten er twee problemen opgelost worden: er is het technische probleem, en er zijn de spelregels van het gebruik van de frequenties. Technisch moeten er radio’s komen die voortdurend het volledige spectrum aftasten naar vrije ruimte. Die radio’s moeten dan flexibel kunnen communiceren in die vrije ruimtes zonder andere gebruikers te storen. En dan is er de regelgeving, die tot nu toe alle flexibiliteit in het gebruik van frequenties onmogelijk maakte. Gelukkig is er ook hier veran-

dering: onlangs gaf de Amerikaanse Federale Communicatiecommissie (FCC) een aantal ongebruikte ‘witte ruimtes’ in het spectrum vrij voor gebruik. Het gaat met name over frequenties die vrijkomen doordat niet langer analoge televisiesignalen uitgestuurd worden.

Thierry Dubois: “Draadloze apparaten die vrije frequenties kunnen opsporen en gebruiken in het volledige nuttige spectrum noemen we opportunistisch. Ik verwacht dat de eerste dergelijke radio’s tegen 2010-2011 op de markt zullen verschijnen.

Technisch hebben we al een hele weg afgelegd: dit jaar zullen we de eer­ste mobiele telefoons zien met een programmeerbare baseband-chip. Die zorgt ervoor dat een gedeelte van de verwerking niet meer door hardware gebeurt, maar door software. Daardoor wor­den de apparaten veel flexibeler: ze kunnen op elk moment hun configuratie en parameters wijzigen, en bijvoorbeeld een andere communicatiestandaard gebruiken. En het is mogelijk om ze te upgraden, zodat ze de evolutie van de draadloze communicatie blijven volgen.

Maar om die flexibiliteit uit te breiden tot volledig opportunistische radio’s is toch nog

Tijdens het startevenement van de Wireless Community sprak Thierry Dubois, marktanalist draadloze comunicatie bij IMEC, over cognitieve radio’s. Volgens specialisten is dat de toekomst van mobiele communicatie. Maar waarom hebben we cognitieve technologie nodig? Wat zijn de voordelen?

En wanneer kunnen we echte cognitieve radio’s verwachten?

Thierry Dubois

veel onderzoek nodig: we hebben een RF-module nodig die het volledige spectrum kan aftasten. Naast de technische uitdaging vraagt dat bijvoorbeeld ook veel meer energie dan beschikbaar is voor de huidige mobiele apparaten, die het grootste deel van de tijd gewoon ‘slapen’. Er zal dus een aangepast ontwerp nodig zijn, en daar wordt op dit moment bij IMEC onderzoek naar gedaan.”

Voor ieder voertuig een uniek rijvak Opportunistische radio’s zijn maar de eerste stap naar werkelijk cognitieve radio’s. Die zullen veel meer eigenschappen aftasten dan alleen maar het spectrumgebruik. Ze zullen bijvoorbeeld rekening houden met de behoefte van de gebruiker: hoeveel gegevens wil hij doorsturen; moet dat zo snel mogelijk of in streaming mode? Verder is er het toestel zelf: hoe vlug beweegt het; binnen of buiten; hoeveel energie is er voorhanden? En tenslotte is er de omgeving – zijn er reflecties of interferenties; waar zijn de andere gebruikers? De cognitieve radio zal al die waardes berekenen en op basis van het resultaat zijn protocol, modulatietechniek, compressietechniek, … aanpassen. Zo’n toestel stelt dus zelf, flexibel en intelligent, alle parameters in voor een bepaalde gebruiker, onder bepaalde omstandigheden, en op dat moment.

Thierry Dubois: “De flexibele architectuur nodig voor een cognitieve radio kan alvast gebruik maken van de ontwikkelingen bij de programmeerbare radio’s die nu al op de markt verschijnen. Verder is er ook een evolutie in de communicatiestandaarden zelf: 3GPP-LTE bijvoorbeeld past al de capaciteit voor dataverwerking aan aan de snelheid waarmee het toestel beweegt. Toch is het moeilijk om een jaartal te noemen waarin we volledig cognitieve radio’s – met flexibiliteit én artificiële intelligentie – zullen zien verschijnen. De uitdagingen zijn nog zo groot dat sommigen dat pas zien gebeuren tegen 2030.”

Nieuwe verkeersregels Thierry Dubois: “Ik verwacht wel een langzame evolutie. Aan de ene kant een geleidelijke invoering van meer en meer cognitieve technieken. Technieken die rekening houden met de beschikbare frequentie, met het andere verkeer op die frequentie, en met het debiet dat de gebruiker nodig heeft.

Maar technologie alleen zal niet bepalend zijn: de regelgeving en infrastructuur rond het gebruik van frequenties spelen een even grote rol. Ook hier zijn er nog veel vragen, en zullen we geleidelijke veranderingen zien. Dit gaat dan bijvoor-

beeld over de businessmodellen van de huidige operatoren. Zo is er sprake van frequentiemakelaars, die het gebruik van frequentiebanden in kleine tijdseenheden zullen toewijzen.

Om terug te komen op de verkeersmetafoor: elk voertuig zal uiteindelijk zelf het beste pad door het verkeer zoeken, het rijvak dat beschikbaar is en het best past bij zijn snelheid, omvang, en bestemming. Het zal onderweg van rijvak veranderen, en een verkeersoperator zal al die stukjes rijvak toewijzen.” p

IMEC onderzoekt Op het vlak van cognitieve radio’s bestudeert IMEC: - flexibele analoge en digitale bouwblokken die communicatie met meerdere standaarden mogelijk maken (GSM, 3G, WLAN enz.); - sensing-technologie die het frequentie­ spectrum op intelligente en energieefficiënte manier afspeurt op zoek naar vrije frequenties.

17 InterConnect

07-2009

18 I n t e r C o nn e c t

0 7 - 2 0 09

“ HEAR now.

And always.”

Als je je heup breekt, dan krijg je een heupprothese, dat is normaal, ook al is dat een zeer zware operatie. Als je minder goed hoort, dan krijg je een hoorapparaat.

Ook dat is algemeen aanvaard. Maar een hoorimplantaat om goed te horen, daar kijkt men soms vreemd van op. Toch is zo’n implantatie een relatief kleine operatie en kunnen veel doven en slechthorenden echt geholpen worden met een hoorimplantaat.

W

e spraken over baanbrekend nano­technologisch onderzoek en de so­ciale dimensie van nanotechno­ logie met Carl Van Himbeeck, General Manager, en Bart Volckaerts, Technology Research Coordinator van Cochlear Techno­logy Centre in Mechelen, dochter van de wereld­marktleider in cochleaire implan­ta­ten Cochlear Ltd. Carl Van Himbeeck: “Horen is essentieel om te communiceren en sociale contacten te leggen.

Oudere mensen die hun gehoor verliezen geraken vaak op termijn volledig geïsoleerd. En kinderen die doof geboren worden hebben het niet gemakkelijk in onze ‘horende’ maatschappij: ze kunnen geen spraakvermogen ontwikkelen, ze volgen aangepast onderwijs, ze hebben het later vaak moeilijk om een juiste job te vinden …

Bij een zeer ernstig gehoorverlies of bij volledige doofheid, waar een hoorapparaat niet helpt, kan een hoorimplantaat wel het verschil maken. Want in tegenstelling tot een hoorapparaat neemt een hoorimplantaat de rol van het beschadigde deel van het oor over.”

Bart Volckaerts: “Graeme Clarke, een onderzoeker met een revolutionaire visie aan de universiteit van Melbourne in Australië, was een 40-tal jaar geleden een van de pioniers in de ontwikkeling van cochleaire implantaten.

Carl Van Himbeeck: “Hoewel er eind jaren ‘60 nog heel wat scepticisme vanuit de academische wereld was, kon Graeme Clarke na 10 jaar onderzoek zijn gelijk halen: zijn eerste cochleair implantaat was een feit. Het had een geluidsprocessor die een hele kamer vulde en de communicatie moest met een microfoon gebeuren.” Intussen bestaat de firma Cochlear 26 jaar en is er heel wat veranderd. Het externe deel van het cochleair implantaat (geluidsprocessor, microfoon en batterij) is veel kleiner en past perfect achter de oorschelp. Het interne deel bestaat uit het implantaat met de nodige elektronica om informatie door te sturen en de elektrode die tot in de cochlea reikt. Het interne en externe deel communiceren via een spoel. Met een magneet worden het interne en externe deel aan elkaar vast gehouden en via de spoel worden elektrisch vermogen en geluidssignalen overgebracht.”

Voor elk wat wils Ook Cochlear’s portfolio is in die 26 jaar enorm geëvolueerd. Het bedrijf ontwikkelt vandaag hoorimplantaten voor verschillende vormen van gehoorverlies. Carl Van Himbeeck: “We willen uiteindelijk iedereen helpen met een bepaalde pathologie aan het midden- of binnenoor.

Daarom hebben we 4 verschillende producten in onze portfolio: het cochleair implantaat, Hybrid, BAHA en DACS.” Wanneer de haarcellen in het binnenoor niet (meer) functioneren, imiteren de elektroden van het cochleair implantaat hun werking. Het implantaat selecteert de sterkste componenten van het geluid en stuurt die door naar de elektroden op de elektrodetip. De elektroden geven daarop een bepaalde hoeveelheid stroom vrij waardoor ze lokaal de zenuwen stimuleren.

Daardoor wordt een bepaalde gehoorsprikkel gegenereerd. Carl Van Himbeeck: “Het werkt eigenlijk een beetje zoals een 9V-batterijtje dat je op je tong legt. Afhankelijk van waar je het legt zal je een verschillende smaak waarnemen. Net

19 InterConnect

07-2009

“ Research is in een bedrijf als Cochlear essentieel. Zonder onderzoek en innovatie geraken we er niet. Het is fascinerend om te beseffen dat we in een aantal domeinen echt aan pionierswerk doen. Een hoorimplantaat is bijvoorbeeld het eerste product waar we geleerd hebben hoe je elektronica kan aansluiten op de zintuigen. Maar er is nog heel wat onderzoek nodig om alles te begrijpen. Het onderzoek bij Cochlear is dan ook baanbrekend en het zal nieuwe kennis brengen in het domein van de perceptie van het gehoor.”

zo voor een cochleair implantaat: afhankelijk van welke elektrode op de elektro­detip geactiveerd wordt zal een bepaalde zenuwbundel geprikkeld worden en zal je een bepaalde toon horen.”

Bij het ouder worden vermindert de werking van de cochlea. Dat resulteert dikwijls in het minder goed waarnemen van de hoge tonen.

Een mogelijke oplossing is Hybrid, een nieuw product dat Cochlear nu op de markt brengt en dat een klassiek hoorapparaat combineert met een hoorimplantaat. Het hoorapparaat in Hybrid is voldoende om de lage tonen te versterken, en het hoorimplantaat activeert de hoge tonen.

Voor personen met een unilaterale doofheid (gehoorsverlies aan 1 zijde), maar ook bij beschadiging of zelfs bij een afgesloten buitenoor of middenoor is er BAHA (Bone Anchored Hearing Aid). BAHA is gebaseerd op beengeleiding van geluidstrillingen. Dat is de natuurlijke opvang van geluidstrillingen die via het bot van onze schedel rechtstreeks tot in de cochlea propageren waar ze via de haarcellen de gehoorzenuwen elektrisch stimuleren. Dankzij een klein titaniumimplantaat achter het oor stuurt de BAHA-geluidsprocessor alle geluidstrillingen via beengeleiding door naar de cochlea.

Ten slotte is er DACS (Direct Acoustical

20 I n t e r C o nn e c t

01 71 - 2 0 0 98

Cochlea Stimulation), een nieuw soort hoorimplantaat dat nog in ontwikkeling is. DACS is een soort motortje om het middenoor te overbruggen en de vloeistof in de cochlea rechtstreeks te doen bewegen. Carl Van Himbeeck: “Voor een normaal horende persoon is een geluidssterkte van 125dB zo luid dat het meestal leidt tot onmiddellijke doofheid. Maar de beweging van de stijgbeugel (een van de beentjes van het middenoor) is op dat ogenblik slechts 1µm. Zelfs de minste beweging heeft dus een zeer grote impact. Als wij een motortje maken, moet die beweging heel nauwkeurig gecontroleerd kunnen worden.

Ideaal gezien moet de actuator zo goed mogelijk nabootsen wat het middenoor doet.” Bart Volckaerts: “Omdat de actuator niet-biocompatibel materiaal bevat wordt deze omsloten door een titaniumbehuizing die tegelijkertijd een duurzame afscherming van de actuator en een efficiënte energieoverdracht combineert. Om dit te verwezenlijken wordt een zeer dun diafragma aan het uiteinde van de behuizing gelast, waardoor het uiteindelijke systeem dezelfde resonantiekarakteristiek vertoont als het middenoor. Omdat het voor Cochlear cruciaal is om uiterst betrouwbare producten op de markt te brengen moeten alle processtappen van de productieketen reproduceerbaar zijn zodat het implantaat een perfect voorspelbaar gedrag vertoont. We

onderzoeken ook hoe we onze producten in de toekomst kunnen verkleinen waardoor de chirurgische ingreep nog minder ingrijpend wordt.”

Cochlear heeft een marktaandeel van 70% en telt vandaag de dag wereldwijd meer dan 150.000 gebruikers van haar hoorimplantaten.

En het aantal gebruikers groeit exponentieel.

De globale markt van mensen die beter af zijn met een hoorimplantaat wordt geschat op 4 miljoen. Het verzadigingspunt is dus nog lang niet bereikt. Tegenwoordig worden baby’s ook al heel snel na de geboorte gescreend op gehoorverlies. Daardoor is implantatie op zeer jonge leeftijd mogelijk, wat zeer belangrijk is voor de ontwikkeling van het spraakvermogen van een kind. De therapie is in België algemeen aanvaard. Maar momenteel wordt alleen een unilaterale implantatie bij kinderen terugbetaald door het ziekenfonds. De terugbetaling van een bilaterale implantatie is in aanvraag bij de officiële instanties. Carl Van Himbeeck: “Men redeneerde dat horen aan 1 oor voldoende is. Maar die redenering gaat natuurlijk niet op.

Het is zoals iemand die zijn 2 benen verliest en waarbij slechts 1 beenprothese wordt terugbetaald. Gelukkig beseft men nu dat horen aan twee zijden toch zeer belangrijk is, niet alleen voor sociaal contact, maar ook voor de juiste lokalisatie van geluiden.”

Bart Volckaerts en Carl Van Himbeeck

Toekomstmuziek Carl Van Himbeeck: “Hersenen zijn heel plastisch, ze passen zich aan aan de prikkels die ze aangeboden krijgen. Vandaag zal een doof kind na implantatie een normaal spraakvermogen ontwikkelen en ook een normaal gesprek kunnen voeren, en dat allemaal met een implantaat waarop slechts 22 elektrodes staan. Maar we hebben de perfectie nog niet bereikt. De performantie van onze hoorimplantaten is lager in ruimtes met weerkaatsing of op het ogenblik dat er verschillende sprekers zijn. Ook muziek beluisteren werkt nog niet perfect.” Bart Volckaerts: “Dat komt ondermeer omdat de elektrode in de cochlea nog te ver verwijderd is van de zenuwuiteinden waardoor het signaal van de elektrode meerdere zenuwen activeert. Voorlopig heeft het dan ook geen zin om bijvoorbeeld meer elektrodes op de elektrodetip aan te brengen. Eerst moeten de stroompulsen meer gefocust worden. Dat kan door de elektrodes dichter bij de zenuw te brengen of door bundelsturing. Dat zijn uitdagingen die we nu onderzoeken.”

Invisible Hearing Carl Van Himbeeck: “De serie ‘The six million dollar men’ uit de jaren ‘70 begon met: “Gentlemen, we have the technology to rebuild this man, we can make him better than he was before … better, stronger, faster.” Dat is onze

ultieme droom, voor hoorimplantaten betekent dat invisible hearing, een volledig geïmplanteerd toestel. Maar die bionic man is ook vandaag nog visionair. We zijn al een stukje op weg, maar we kunnen nog niet evenaren wat de natuur ons geboden heeft. Niet alleen moet de elektrode verder verfijnd worden. Ook verdere miniaturisatie van het implantaat is heel belangrijk, en er zal een oplossing gevonden moeten worden voor het relatief hoge vermogenverbruik en de levensduur van de batterij.” p

IMEC werkt samen Verleden jaar werd het Europese project ‘Healthy Aims’ afgerond waarin Cochlear in samenwerking met IMEC onderzoek ver­richtte naar actieve intelligente elektrodes met elektronica geïntegreerd in de elektrodetippen. Zo’n intelligente elektrodes kunnen individueel worden aangestuurd zodat er meer electrodes kunnen worden aangebracht met slechts een beperkt aantal verbindingen. Een vervolg op die samenwerking is in de maak. Maar er zijn ook plannen voor andere samenwerkingsprojecten, ondermeer naar intelligente dunne-film elektrodes, miniaturisatie en verpakkingstechnologie voor implantaten, energie-oogsters ter vervanging van de batterij en de interface tussen elektronica en biologie.

Geluidsgolven komen via de gehoorgang het oor binnen en laten het trommelvlies trillen waardoor de beentjes in het middenoor in beweging worden gezet. Daardoor worden de geluidstrillingen verplaatst naar het binnenoor, waar de vloeistof in de cochlea gaat bewegen zodat ook de haarcellen gaan bewegen. De cochlea ontbindt het geluid in zijn spectrale componenten. Dat betekent dat een bepaalde toon de haarcellen op een bepaalde plaats in beweging zal zetten en daar lokaal de zenuwen zal stimuleren waardoor we die welbepaalde toon waarnemen. Een andere toon zal de haarcellen op een andere plaats in beweging zetten.

21 InterConnect

07-2009

“ De nieuwe mode zal vuurwerk zijn!”

Zo stelde modespecialist Boudewijn Binst op het event ‘Smart fashion’.

Een publiek van overwegend modestudenten kwam er luisteren naar de technologieën die de Universiteit Gent ontwikkelt op het vlak van slim textiel en nano­technologie. Een greep uit het aanbod:

Textiel met geurtjes

Textiel zonder vlekken

Textiel dat zichzelf ontkreukt

Micro-encapsulatie is een technologie die kan gebruikt worden om kleding te voorzien van aangename geurtjes (bv. citroengeur) of verzorgingsproducten. Bij het dragen van de kleding, gaan de capsules open, en komen de geuren/ verzorgingsproducten vrij. Zo bestaat er een ondergoedlijn die anticellulitisproducten vrijgeeft tijdens het dragen (bv. Skineez Skincarewear).

Het Zweedse modemerk Odeur incorporeert citroengeurtjes in zijn kleding. Het zou 13 was­­ beurten meegaan.

Een lotusblad wordt nooit vuil of nat.

Waterdruppels blijven als een kristallen bol op het blad liggen en nemen vuildeeltjes mee terwijl ze van het blad rollen. Door de nano­structuur van een lotusblad na te bouwen in textiel, kan je water- en vuilafstotend textiel maken. De Amerikaanse firma NanoTex maakt dergelijk textiel en werkte onder andere samen met Hugo Boss om vuilafstotende hemden te maken.

Shape-memory materialen zijn materialen die een geheugen lijken te hebben en hun oorspronkelijke vorm terug aannemen na opwarming van het materiaal. Door het verweven van fijne shape-memory draadjes in textiel kan je het kledingstuk ontkreuken door het enkele seconden met een haardroger te verwarmen.

De mouwen rollen zich automatisch op bij warm weer. De Italiaanse firma Grado Zero maakte een prototype van een zelfstrijkend hemd op basis van een Nikkel-shape-memory legering. De stof kost 2.000 euro per meter. Daar kan je natuurlijk wel enkele jaren een strijkdienst mee betalen.

Textiel zonder geurtjes Febreze, de alomgekende spray die geurtjes verwijdert van kleding of interieur, werkt op basis van nano-donut-structuren. Het gaat meer bepaald om cyclodextrines, een structuur van 6 zetmeelmoleculen die een ring vormen gelijkend op een donut. De moleculen die verantwoordelijk zijn voor de slechte geur worden gevangen binnenin die donutstructuren. Doordat ze niet langer in de lucht rondzweven, heeft ons geur­ orgaan er dan ook minder last van.

22 I n t e r C o nn e c t

07-2009

Meer info: www.nano-tex.org. www.youtube.com; zoekterm ‘nano-tex suit goes for a swim’.

Textiel tegen virussen Nanovezels vormen een dicht netwerk waar vi­russen, bacteriën of pollen onmogelijk doorheen kunnen. Ideaal dus als materiaal voor mond­­maskers om de verspreiding van ziektes te voor­komen. Jammer dat dergelijke oplossingen vandaag te duur zijn om grootschalig toe te passen.

Meer info: www.gzespace.com/gzenew/index. php?pg=oricalco&lang=en; www.youtube.com; zoekterm ‘thermal shape memory fabric’.

Boudewijn Binst neemt je mee naar de toekomst

Textiel dat van kleur verandert

Textiel met temperatuurcontrole

Temperatuurgevoelige kleurstoffen worden bijvoorbeeld al gebruikt in thermometerpleisters die je op je voorhoofd legt, of in kopjes waarop een tekst of logo verschijnt wanneer ze een warme vloeistof bevatten. Ook in textiel worden dergelijke actieve kleurstoffen toegepast.

De firma Del Sol bijvoorbeeld verkoopt allerlei kleding, juwelen en andere accessoires die van kleur veranderen in de zon (www.delsol.com).

Actieve kleur­stoffen veranderen van kleur afhanke­lijk van bijvoorbeeld tempera­tuur, vochtigheid of zuurtegraad. Meestal is de kleur­­verandering te verklaren door een chemische verandering in het molecule van dergelijke actieve kleurstoffen.

Het Italiaanse Grado Zero ontwikkelt textiel met een ingebouwd koelsysteem. Fijne buisjes met vloeistof worden verweven in de stof.

De firma ontwikkelde een ‘koel’ pak voor het McLaren Formule1-team en voor de Spaanse Motorrijder Sete Gibernau. Dergelijk textiel kan ook gebruikt worden voor de beschermkledij van brandweerlui of staalarbeiders.

Gekleurd textiel zonder kleurstoffen Vlindervleugels bezitten prachtige kleuren. Hun geheim ligt in de weerkaatsing van het licht door speciale nanostructuren. Door deze nanostructuur na te bouwen in textiel, kan je gekleurde stoffen maken zonder kleurstof.

Het Japanse Teijin Fibers Limited maakt Morphotex®-garen dat zijn kleur enkel en alleen te danken heeft aan de structuren op de vezels. Ze imiteerden de structuur van de ZuidAmerikaanse Morpho-vlinder die een intense blauwe kleur heeft. Het garen wordt onder andere gebruikt in Italië voor cocktail- en bruidsjurken.

Meer info: www.esa.int; zoekterm ‘space suit technology can protect workers from heatstroke’.

IMEC onderzoekt Op het vlak van intelligent textiel kijkt IMEC naar de integratie van elektronische componenten in textiel. Zo worden ultrakleine sensormodules ontwikkeld die weinig verbruiken en energie oogsten uit hun omgeving. Hierdoor kunnen ze volledig autonoom werken. Langs de andere kant worden ook flexibele en rekbare elektronische componenten en stroomgeleiders gemaakt met de bedoeling ze zonder verlies aan comfort te integreren in kledij.

IMEC bezoekt Op 30 april 2009 bezocht IMEC de conferentie ‘Smart Fashion: creativity and intelligent fabrics’ in de ModeNatie in Antwerpen.

Professor Paul Kiekens en Lieva Van Langenhove van de Universiteit Gent gaven een uiteenzetting over recente ontwikkelingen op het vlak van intelligent textiel.

2020 - “Ik word wakker door zachte prikkelende impulsen van mijn pyjama. Na deze korte massage veer ik uit mijn bed. Na enkele minuten begint mijn horloge te piepen en vertelt me wat er op mijn programma staat.

De vergadering die was gepland voor deze voormiddag is afgelast, dus er komt tijd vrij om te gaan joggen. Als ik de voordeur uit ga, meldt mijn personal computer dat ik mijn sleutel vergeten ben. Met de sleutel op zak, vertrek ik. Mijn bloeddruk, hartslag en temperatuur worden door sensoren opgevolgd. Onderweg kom ik een vriend tegen die geweldig nieuws heeft. Mijn sportkledij herkent emoties en verandert van kleur. Ondertussen registreert het pak, dat als een tweede huid fungeert, die vlaag van sensatie zodat ik er straks thuis nog even van kan genieten. Na het joggen, maak ik me thuis klaar om naar de stad te gaan. De computer in mijn dressing stelt me voor om mijn blauwe sweater met GPS en MP3 aan te trekken. Terwijl ik door de stad wandel, wordt zonne-energie door microscopisch kleine zonnepaneeltjes in mijn kledij opgenomen. Ook de kinetische energie van mijn bewegingen wordt opgeslagen.

Mijn personal computer meldt me dat het vandaag de verjaardag is van mijn schoonmoeder. Ik koop haar ofwel een panty met ingebouwde afslankproducten ofwel een sierraad waarvan de bloemknoppen spontaan ontluiken. Ik krijg het warm. De mouwen van mijn hemd rollen vanzelf op. Ik ga even uitblazen op een terrasje, maar mors koffie op mijn broek. Dit is geen probleem, het is zelfreinigende stof.

In de namiddag heb ik een afspraak met de bankmanager over een nieuwe lening.

Ik ruil mijn sweater voor mijn antistresspak en mijn feelgood-hemd die me voorzien van een massage als ze stress-signalen registreren, wat elke keer gebeurt als ik de bank binnenwandel. Na een succesvolle vergadering wandel ik naar huis terwijl mijn bril beelden projecteert van de nieuwsuitzending die ik net heb gemist. Dit was mijn dag in 2020.”

23 InterConnect

07-2009

Dit jaar viert IMEC zijn 25ste verjaardag. Een ideaal moment om naar de toekomst te kijken. Daarom brengen we in de InterConnect-nummers van 2009 de toekomstvisie van experts over gezondheidszorg (IC29), alternatieve energie (IC30) en elektronica (IC31).

24 I n t e r C o nn e c t

07-2009

De glazen bol van...

Johan Van Helleputte

“ Consumenten worden prosumenten” De industrie heeft eindelijk de enorme groeimarkt van de hernieuwbare energie ontdekt. Terwijl de olie- en gasvoorraden stilaan uitgeput raken zijn wind- en zonne-energie onuitputtelijk. Hernieuwbare energie staat hoog op de agenda van verschillende regeringen. Ook in de Verenigde Staten is hernieuwbare energie een van de grote accenten in de stimuleringsmaatregelen om de industrie nieuw leven in te blazen. We spraken met Johan Van Helleputte, Senior Vice President Strategische Ontwikkeling van IMEC over de zonnige toekomst van duurzame energie.

“Het leidt geen twijfel dat hernieuwbare energie in de toekomst steeds belangrijker zal worden.

Elektriciteit, die nu nog vanuit centrale opwekking naar de klanten wordt gestuurd, zal in de toekomst meer en meer ook door particulieren geproduceerd worden, met zonnepanelen of kleine windmolens op daken of door warmte-recuperatie via warmtepompen. En wat de consument te veel aan elektriciteit produceert zal hij op het net kwijt kunnen en hiervoor vergoed worden.

Consumenten worden dus prosumenten.”

Maar hebben we daarvoor de juiste elektriciteitsinfrastructuur? Johan Van Helleputte: “Indien we

die lokale opwekking via hernieuwbare bronnen op een bredere schaal willen toepassen, is het antwoord neen. Immers, voor een grootschalige introductie van duurzame energie afkomstig van verspreide bronnen hebben we een bidirectioneel netwerk nodig, en dus een andere netwerkarchitectuur. Met het elektriciteitsnetwerk van de toekomst, de smart grid, zal er niet alleen elektriciteit vanuit grotere centrales (geleverd door de elektriciteitsproducent) naar de consument worden gestuurd, maar zal de prosument naast elektriciteit ontvangen, ook elektriciteit aan het net kunnen leveren. Een belangrijk aspect van duurzame energie zoals wind- en zonne-energie

is dat ze tijds- en weersafhankelijk is, dus moeilijk lang op voorhand te voorspellen. Het elektriciteitsnet zal dan ook aangepast moeten worden aan sterke fluctuaties in aanbod, zodat het te veel en te weinig aan elektriciteit gebalanceerd kan worden en de stabiliteit van het net en de kwaliteit van het elektriciteitsaanbod verzekerd is. We zullen ook van een eerder lokaal elektriciteitsnetwerk naar een globaal (internationaal) netwerk evolueren. Landen met veel zonneschijn zullen de elektriciteit die ze uit de zon winnen, kunnen verdelen naar landen met minder zonneschijn.

Het Midden-Oosten, maar ook Zuid-Europese landen zoals Spanje en Italië kunnen hier een

25 InterConnect

10 17 - 2 0 0098

Johan Van Helleputte

prominente rol gaan spelen als elektriciteitsleveranciers. Daarenboven zal o.m. elektriciteit opgewekt met lokale zonnecellen (PV) ook vaker (zeker in zonnige en warme streken) een goede aanvulling kunnen zijn op de nood aan piekvermogen: vaak vallen sterke zonneschijn en sterk gebruik van airco immers samen. Piekvermogen (nu vaak tot 40% boven het gemiddeld verbruik) is veel duurder dan een basisvermogen (base load). Lokaal geproduceerde elektriciteit vergt ook geen transmissie-infrastructuur.”

De smart grid maakt gebruik van digitale technologie om elektriciteit van leveranciers naar gebruikers te brengen en daarbij energie te besparen, kosten te reduceren en schommelingen op te vangen. Een groot probleem bij elektriciteitsopwekking is het opslaan van overschotten. Johan Van Helleputte ziet een gigantisch netwerk van elektrische wagens als de oplossing voor het probleem van elektriciteitsopslag. “Wagens staan in realiteit 90% van hun tijd stil. Die periode kan gebruikt worden om de batterij van de stilstaande auto’s te gebruiken als een bidirectioneel opslagmedium. Miljoenen elektrische wagens zijn dan in wezen miljoenen batterijen die het elektriciteitsnetwerk bijkomend in evenwicht kunnen houden en kunnen instaan voor het afvlakken van het piekvermogen (peak-shaving). Wanneer er voldoende elektriciteit aanwezig is op het net wordt de batterij van de auto geladen, als er te weinig elektriciteit is, kan de batterij van de auto een bepaalde hoeveelheid elektriciteit aan het net leveren, mits het respecteren van bepaalde randvoorwaarden voor de gebruikers via slimme

26 I n t e r C o nn e c t

07-2009

algoritmen.” Johan Van Helleputte is niet de enige die in de elektrische wagen gelooft, ook de energiebedrijven zijn ervan overtuigd dat elektrisch autorijden op het punt staat door te breken en binnen afzienbare tijd algemeen verspreid zal zijn.

Met de smart grid zal de prijs van elektriciteit zeer sterk afhankelijk zijn van vraag en aanbod. Johan Van Helleputte: “De prijs zal – in de toekomst – elk ogenblik schommelen zoals aandelenkoersen.

Slimme meters en slimme apparaten zullen aangepast zijn om real-time pricing te doen, die zal bepaald worden op basis van de vraag en het aanbod van het ogenblik, en om zodoende hun verbruik intelligent af te stemmen op de prijs.

Een slimme diepvries kan zichzelf dan bijvoorbeeld voor een paar uur uitschakelen als de elektriciteitsprijs te hoog is. Zo zal je de facto aan peak-shaving doen en zal het verschil in vraag en aanbod genivelleerd worden. Maar die slimme toestellen zijn ook goed voor de consument die zijn energiefactuur ziet dalen. Uiteindelijk zal de smart grid een energiebesparend effect hebben: we zullen alleen energie gebruiken als dat nodig is en veel energiebewuster leven, zonder daarvoor aan comfort in te boeten. Dat is niet alleen erg belangrijk om de klimaatverandering een halt toe te roepen, het is ook essentieel als we in de toekomst een duurzame maatschappij willen uitbouwen, waar iedereen een comfortabel leven kan leiden.”

Een smart grid uitbouwen is een werk van lange adem en vergt bijzonder grote investeringen (tussen 2010 en 2030 in Europa alleen op meer dan 1000 miljard euro geraamd). Heel veel

bedrijven zullen daarbij betrokken worden, en er zal ook erg veel onderzoek nodig zijn om dit alles mogelijk te maken: nieuwe materialen, nieuwe netwerkarchitecturen, nieuwe slimme meters, een erg grote aanwending van snelle en krachtige ICT (zowel rekencapaciteit als communicatietechnologieën), nieuwe generaties van vermogenelektronica, slimme gebruikstoestellen, nieuwe energieopslag-technologieën, nieuwe PV-technologieën met een lagere prijs per Wp en een hogere energieopbrengst, nieuwe integratietechnieken voor hernieuwbare energiebronnen, energiezuinige en energieautonome bouwtechnieken (naar verbruik maar ook naar geïntegreerde opwekking) ... Een ruime waardeketen waar heel wat bedrijven hun plaats in terug kunnen vinden. Het is dan ook niet te verwonderen dat er in Vlaanderen een Smart Grid Platform opgericht wordt in de schoot van cluster 6, een van de prioritaire gebieden van innovatie in Vlaanderen, die door VRWB/VOKA (Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid/Vlaamse Ondernemerskamer) na een grondige voorafgaande analyse weerhouden werden. p

IMEC organiseert Noteer alvast 22 oktober 2009 in uw agenda. IMEC organiseert die dag een Solar demo- en networkingavond, waar bedrijven kennis kunnen maken met IMEC’s onderzoek naar zonneceltechnologieën.

Meer info: vlaamseindustrie@imec.be

De glazen bol van ... onze abonnees en IMECers Dit jaar viert IMEC zijn 25ste verjaardag.

Een ideaal moment om naar de toekomst te kijken: hoe zouden de nieuwtjespagina’s van InterConnect eruit zien in 2025? We vroegen het aan onze lezers en IMECers.

Maken we nanorobots te intelligent?

12 juni 2025 - De impact van nanotechnologie op de geneeskunde is groot. Zo is het aantal chirurgische ingrepen drastisch gedaald sinds het in gebruik nemen van nanorobots enkele jaren geleden. De nanorobots bewegen zich doorheen de bloedbaan en in organen waar ze lokaal geneesmiddelen verspreiden. Dit zowel voor onderhouds- als routine­ behandelingen. De nanorobots bestaan uit ultrakleine microprocessoren, radiomodules voor draadloze communicatie en energie-oogstsystemen die elektriciteit opwekken op basis van de warmteproductie in het lichaam.

Sinds enkele recente ongelukken bij routinebehandelingen rijst de vraag of ontwerpers niet te veel ‘intelligentie’ meegeven aan de nanorobots. Het lijkt of de nanorobots de oorspronkelijke instructiecodes ‘herinterpreteren’ en zelf aan het denken gaan. Er is ook sprake van ‘collectief gedrag’ wanneer meerdere nanorobots in het lichaam aanwezig zijn.

Zolang onderzoekers de recente voorvallen niet kunnen verklaren, gaan er stemmen op om terug te keren naar eenvoudigere systemen, nanorobots met een lagere graad van intelligentie.

Mirco Cantoro, Research Scientist Nanotechnology, IMEC

27 InterConnect

07-2009

Metallisch glas neemt een vlucht

Fruittelers schakelen hulp in van onbemande helikopters 23 april 2025 – Precisielandbouw heeft de laatste jaren een nieuwe dimensie gekregen. De moderne Limburgse fruitteler neemt ‘s ochtends plaats achter zijn bureau en vraagt zijn digitale assistent naar een controle van zijn fruitbomen. Een netwerk van sensoren in de velden waarschuwt dat het risico op infecties een drempelwaarde overschreden heeft.

Een onbemand toestel, te vergelijken met een kleine helikopter, stijgt op en vliegt nagenoeg onhoorbaar over het domein. Een geavanceerde automatische piloot loodst het toestel veilig over de velden terwijl kleine intelligente camera’s de fruitbomen bestuderen.

Hiervoor worden niet enkel de klassieke rood-groen-blauw golflengtes van het licht gebruikt. Deze camera kiest autonoom de meest geschikte golflengtes om de gezondheidstoestand van elk type fruit te bepalen.

Een nieuwe infectiehaard wordt gedetecteerd en de regio wordt boom per boom meteen in kaart gebracht. De boer krijgt de informatie op zijn zaktelefoon. Gelukkig hoeft hij enkel zijn goedkeuring te geven en een zwaarder onbemand toestel stijgt meteen op om heel precies, met een minimale dosis, het probleem te gaan verhelpen.

Kris Nackaerts, Senior Researcher Teledetectie en Aardobservatie, VITO

10 april 2025 – Het eerste vliegtuig met metallisch glas verwerkt in de vleugels is een feit en maakte gisteren zijn eerste testvlucht. Het onderzoeks­ centrum voor de aanwending van staal (OCAS) ontwikkelde een goedkoper en eenvoudiger productieproces voor bulk metallisch glas (BMG) waardoor een commerciële doorbraak van het uitzonderlijke materiaal niet langer ondenk­baar is. BMG’s kunnen nu gemakkelijk superplastisch vervormd worden met hoge precisiegraad zonder nood aan nabewerken. Na deze belangrijke vooruitgang zal het onderzoeksteam zich toeleggen op certificatietesten. Verwacht wordt dat BMG’s nu snel zullen gebruikt worden door commerciële vliegtuigbouwers.

Bulk metallisch glas is een amorf metaal. Normaal zijn de atomen in een metaal gerangschikt in een kristalrooster (kijk maar naar het Atomium in Brussel dat de kristalstructuur van ijzer voorstelt). Dit is zo voor de meeste vaste stoffen, behalve voor bv. glas en sommige kunststoffen waar een regelmatige ordening ontbreekt (amorf). Met een uitgekiend productieproces kan men metaal maken dat amorf is, omdat de atomen niet de tijd gegund wordt om zich netjes in een regelmatig kristalrooster te rangschikken.

Amorf metaal heeft uitzonderlijke eigenschappen: het heeft bijvoorbeeld een extreme sterkte en veerkracht, waardoor het uitermate geschikt is voor ultra-gewichtsreducerende toepassingen in de luchtvaart. Het materiaal beschikt ook over unieke thermische, chemische, elektrische, magnetische en esthetische eigenschappen.

Nele Van Steenberge, Onderzoeksingenieur, OCAS, www.ocas.be

28 I n t e r C o nn e c t

07-2009

Jouw visie in InterConnect?

Wat zal in jouw expertisedomein mogelijk zijn in 2025? Stuur ons je visie (vlaamseindustrie@imec.be) en wij maken er een nieuwsbericht anno 2025 van.

En wie weet staat jouw visie in de volgende InterConnect.

Muziekcompressie behoort tot het verleden 21 mei 2025 - Muziekopnames zijn bijna altijd aan compressie onderhevig geweest.

Zowel bij vinylplaten als bij cd’s en mp3-spelers was het comprimeren geblazen om alles met de juiste diepte, dynamiek en weergave op het plaatje te krijgen. De fysieke vorm bepaalde hierbij steeds geluidskwaliteit. Na jaren van evolutie in de kostprijs en beschikbaarheid van draagbare geheugens – een geheugenkaart van 200Terabyte kost vandaag nog slechts 20 euro – en de steeds hogere draadloze transmissiesnelheid is het nu mogelijk ongecomprimeerde muziek aan te bieden die je draadloos gedownload hebt op je personal assistant. Hierbij worden ook voor de mens onhoorbare frequenties meegezonden waarvan het nu bewezen is dat die een wezenlijk verschil uitmaken in de perceptie van de wel hoorbare frequenties. Dit heeft er allemaal toe bijgedragen dat men nu voor de eerste keer geen onderscheid heeft kunnen maken tussen een live-concert en een opname. Dit is hopelijk geen slecht nieuws voor concertorganisatoren.

Bart Onsia, Business Program Manager, IMEC

Taalbarrières verdwijnen dankzij de GlobePhone 18 april 2025 – Telefoneren met een Chinese collega, en wel in je eigen taal. Het kan binnenkort dankzij de GlobePhone van Samsung. De slimme telefoon zet jouw stem eerst om in tekst, zorgt vervolgens voor een vertaling naar de gewenste taal, en genereert ten slotte een natuurlijk klinkende stem. Jouw gesprekspartner hoort een stem met jouw stemprofiel en intonatie zodat het lijkt alsof jijzelf de polyglot bent.

De 3 technologieën die nodig zijn – spraakherkenning, machinevertaling, en spraaksynthese – worden geleverd door Nuance Communications.

Het systeem werkt nog niet feilloos, maar Nuance en Samsung maken zich sterk dat een eenvoudig gesprek probleemloos verloopt. De integratie van de technologie in een mobiele telefoon was een waar huzarenstuk omdat de hele vertaling razendsnel moet gebeuren zodat de vertraging in de communicatie niet al te hinderlijk is. De gebruiker zal kunnen telefoneren in 35 courante talen.

Verwacht wordt dat de GlobePhone ook populair zal worden onder reizigers, die het toestel als persoonlijke tolk kunnen gebruiken.

Kris Hermus, Business Program Manager, IMEC

E-peil gebouwen wordt ver­vangen door een globaal duurzaamheidslabel voor gebouwen 13 februari 2025 - De nieuwe generatie gebouwen hebben een extreem laag energieverbruik. De passiefhuisstandaard anno 2010 is achterhaald. Gebouwen zijn op vandaag netto-energieproducenten, en stoten geen CO2 meer uit. Door toepassing van de cradle-to-cradle filosofie zijn gebouwen volledig recycleerbaar geworden.

Daarenboven zijn, door integratie van diverse hernieuwbare energietoepassingen (zon, water, wind, bodem), en de koppeling van gebouwen in clusters (door o.m. smart grids, collectieve energievoorzieningen, etc…), gebouwen CO2-neutraal of CO2-negatief geworden. Door toepassingen van o.m. mobiele communicatie en de afstemming op openbare vervoersystemen wordt daarenboven een minimalisatie van de soms overbodige en CO2-uitstotende verplaatsingen van en naar de gebouwen gerealiseerd.

Nicolas Vyncke, Owner Ingenium ICT

29 InterConnect

07-2009

Nieuwtjes

Licht op aanvraag Veel Europese steden kiezen ervoor energie te sparen door ’s nachts de straatlantaarns te doven.

Geen populaire maatregel voor bewoners die ’s nachts op stap willen gaan. Een Duitse uitvinder heeft er een oplossing voor gevonden: dial4light. Na 22u, wanneer de lichten uit zijn, kunnen de bewoners van het dorpje Morgenröthe-Rautenkranz via hun mobiele telefoon de straatverlichting langs een gewenste route opnieuw doen oplichten. Het enige dat ze moeten doen is zich registreren op een website, hun gsm-nummer opgeven en de code opzoeken van de straat die ze verlicht willen zien.

De gemeente spaart jaarlijks zo’n 4.000 euro door de verlichting ’s nachts uit te schakelen zonder gemor van de bewoners. Iedereen tevreden dankzij ICT en wat creativiteit van de uitvinder.

Seminarie: ‘Maaltijd van de toekomst, een cyberlunch?’

10 september 2009, Living Tomorrow, Vilvoorde Meer info: www.intelligenceforfood.com/maaltijdvdtoekomst

Visionair seminarie: ‘The changing world of the semiconductor industry’ 1 oktober 2009, IMEC, Leuven Meer info: www.imec25jaar.be

Meer info: news.bbc.co.uk/2/hi/europe/7796800.stm Demo- en netwerkingavond rond zonne-energie 22 oktober 2009, IMEC, Leuven

Slimme pil kijkt niet alleen, maar geneest ook Philips ontwikkelde een prototype van een slimme pil die zich onderscheidt van andere ‘slimme pillen’ doordat hij ontworpen is om ook lokaal geneesmiddelen te verspreiden in het lichaam.

De iPill bestaat uit een microprocessor, een batterij, een pH-detector, een temperatuursensor, een WiFi-radiomodule, een pomp en een reservoir. De iPill kan geprogrammeerd worden om op een bepaalde plaats in het spijsverteringsstelsel geneesmiddelen af te geven. De juiste plaats wordt ‘gespot’ op basis van de pH. De zuurtegraad verschilt namelijk op verschillende plaatsen in de ingewanden.

Meer info: www.youtube.com; zoekterm ‘Philips Ipill’; www.research.philips.com/ newscenter backgrounders/081111-ipill.html

Op www.imec.be/interconnect kan je deze InterConnect bekijken met aanklikbare weblinks.

30 I n t e r C o nn e c t

07-2009

Meer info: www.imec25jaar.be

2nd International workshop on flexible and stretchable electronics 16-18 november 2009, Universiteit Gent, Gent Meer info: www.imec.be; zoekterm ‘flex-stretch’.

Bits&Chips hightech systemen 18 november 2009, Faculty Club, Leuven Meer info: www.imec.be; zoekterm ‘Bits&chips’.

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: Christophe Bruynseraede.

Christophe Bruynseraede is Business Program Manager bij IMEC. Hij maakt de vertaalslag tussen de technologische bouwblokken van IMEC en de wensen en noden van bedrij­ven in Vlaanderen.

Welk bedrijf dat je onlangs bezocht heeft indruk gemaakt?

Een tijdje geleden bezocht ik de Gentse KMO Language and Computing die software ontwikkelt om uit gesproken en geschreven medische taal gestructureerde informatie te extraheren. De technologie van Language and Computing stelt een computer in staat om de inhoud van vrije medische taal te begrijpen, en om informatie uit medische verslagen te herorganiseren en te structureren. In de Verenigde Staten is het bedrijf marktleider van medische taaltechnologie voor ziekenhuizen.

In welk nieuw project geloof je sterk?

Ik vertegenwoordig IMEC in een open innovatieplatform dat Flanders DC en Jaga recent hebben opgestart. Met een groep van Vlaamse kunstenaars, designhuizen, bedrijven en universiteiten willen we op de Olympische Spelen van 2012 Vlaanderen cultureel, wetenschappelijk en technologisch op de kaart zetten. Het idee is een futuristisch voertuig te ontwikkelen dat de Olympische waarden sport, cultuur en omgeving in zich heeft, en waarin heel wat ultrageavanceerde Vlaamse technologie ingebouwd zit. Er zal ook technologie in zitten die nu nog niet bestaat en die we tegen 2012 mee zullen helpen ontwikkelen.

Interessante website Men beseft hier niet dat het Chinese internet het Engelstalige internet zeer binnenkort zal overtreffen. De Chinese website www.tudou.com is nu al groter dan youtube, je kan er gewoon alle films vinden. Het is natuurlijk handig als je wat Chinees kent om je weg te vinden, maar in principe kan je ook in ons Westerse alfabet zoeken.

Inspirerende voertuigen zetten de toon

Christophe.Bruynseraede@imec.be

Hobby Ik ben al een viertal jaar intensief Chinees aan het studeren aan het Centrum voor Levende Talen in Leuven. Die opleiding duurt 8 jaar en houdt niet alleen spreken en begrijpen in, maar ook schilderkunst, muziek, theater, kalligrafie, sociale omgang, ... De lessen nemen slechts 4 uur per week in beslag, maar daarnaast moet ik dagelijks een kleine 2 uur studeren. Ik heb op IMEC ook een language partner waarmee ik regelmatig converseer, zo oefen ik mijn Chinees en kan hij zijn Engels of Nederlands oefenen.

Ik krijg heel dikwijls de vraag: “Waarom stu­deer je nu in godsnaam Chinees?”

Mijn antwoord daarop is: “Hoe kan je nu in godsnaam geen Chinees studeren.

Chinees is de taal van de langste continue cultuur. De Chinese taal is zo oud als de hiëroglyfen. Het is de enige nog bestaande echt pictografische taal in de wereld, het schrift bestaat uitsluitend uit karakters.

De taal wordt nog steeds gesproken en dan nog wel door het grootste aantal mensen ter wereld.”

© Achilles Associates

31 InterConnect

07-2009

Bent u een KMO met een idee?

Loopt u als KMO al een tijdje op een idee te broeden? Heeft u een innovatieplan waarvan u denkt dat het een grote impact zal hebben? Vraagt u zich af of uw innovatie uitvoerbaar is? Wil u uw dromen graag omzetten in daden?

De KMO-Innovatiecel van Imec werd speciaal opgericht om KMO’s verder te helpen met hun innovatieplannen. Onze medewerkers beantwoorden uw vragen, buigen zich over uw idee en gaan samen met u op zoek naar de juiste aanpak.

Voor meer informatie hierover kan u terecht bij: vlaamseindustrie@imec.be

IMEC vzw RPR Leuven BTW BE 0425.260.668 Kapeldreef 75 B-3001 Leuven BelgiĂŤ www.imec.be