Delft Integraal, TU Delft

DELFT Nr. 4 INTEGRAAL

DEC 2016

JAARGANG

33

GIJS VAN KUIK

‘Nog even en windenergie is de goedkoopste’

POWERWINDOW ENERGIE UIT GLAS RITME IN DE WIJK

De stad als orkest

Leven THEMA

NR4 DECEMBER 2016

COVERFOTO Crispr-Cas9 is een techniek met grote gevolgen, maar het speelt zich allemaal af op microscopisch kleine schaal.

Daarom hebben we gekozen voor een tekening met Stan Brouns, de onderzoeker, ingemonteerd.

Tekening: Claus Lunau Foto: Sam Rentmeester

VOORWOORD

Isabel Arends KORT DELFTS 04

Leven

Contagium vivum fluidum – zo omschreef Martinus Willem Beijerinck wat hij zag toen hij in 1898 stukjes zieke tabaksplant onder zijn microscoop legde.

De Delftse microbioloog werd wereldberoemd met die ontdekking waar we allemaal de afkorting van kennen: virus.

Biologen zijn misschien niet de eersten die je verwacht tegen te komen in Delft, maar ze zijn niet weg te denken. Overal op de campus tref je technische wetenschappers met een biologische inspiratie: van bio-inspired design tot biotechnologie en van nanobiologie tot bio-informatica.

In teams zoeken ze naar slimme oplossingen voor mens en milieu, geïnspireerd op wat de natuur doet. Zo werken ze aan biobrandstof gemaakt door gistcellen, gebruiken we micro-organismen om water te zuiveren en bacteriën voor beton dat zichzelf herstelt.

Tijdens het lustrum – in 2017 bestaat de TU Delft 175 jaar - laten

PERSOONLIJK 24

we zien wat we op dit gebied in huis hebben: we zetten Delft 175 dagen in het teken van ‘Technology for Life’. Ik hoop jullie te ontmoeten tijdens het Alumni Event in juni, maar wees ook welkom bij bijvoorbeeld de Library, waar het in maart om de hersenen draait.

Of kom kijken in het Science Centre, waar we Beijerincks historische werkkamer in ere hebben hersteld. Zijn nalatenschap is ons zeer dierbaar: ze herinnert ons eraan dat wij deel uitmaken van iets dat groter is dan wijzelf.

NA DELFT 25 HET PATENT Propeller

30

COLUMN

Remco de Boer

31

HORA EST 34 DE ZAAK

Parkbee

Biotechnoloog prof.dr. Isabel Arends is voorzitter van de lustrumcommissie en schrijft het voorwoord ter gelegenheid van het 175-jarig bestaan van de TU Delft.

35

RITME IN DE WIJK De stad als orkest

36

ALUMNINIEUWS 38

COLOFON

pagina 07 Thema Leven

FOTO: SAM RENTMEESTER

2

Coverfoto Sam Rentmeester Redactie Saskia Bonger (hoofdredacteur a.i.)

Dorine van Gorp, Katja Wijnands (eindredactie), Tomas van Dijk, Sam Rentmeester (beeldredacteur), Connie van Uffelen, Jos Wassink Telefoon (015) 278 4848, e-mail delftintegraal@tudelft.nl Medewerkers aan dit nummer Remco de Boer, Auke Herrema, Stephan Timmers.

Ontwerp Jelle Hoogendam Vormgeving Saskia de Been Druk Quantes Abonnementsadministratie delftintegraal@tudelft.nl Advertentie H&J Uitgevers, (010) 451 5510 Delft Integraal is het magazine van de TU Delft.

3

18 Gijs van Kuik

‘Er waait nu een heel andere wind’

22 PowerWindow Energie uit glas

26 Crispr Klussen aan DNA

22

26

18

NR4 DECEMBER 2016

KORT DELFTS FOTO: iGEM

4

Biolenzen Met hun project Opticoli wonnen Delftse studenten diverse prijzen in de iGem-competitie, de jaarlijkse internationale wedstrijd DNA-sleutelen voor studenten. Om bacteriecellen een biolens te laten produceren, bewerkten ze het DNA van de bacteriën zodanig dat deze een nieuw eiwit aanmaakt: silicateïne. Dit eiwit stimuleert de aanmaak van het glasachtige kristal silica. Het gen is afkomstig uit een spons en

speelt een cruciale rol in de opbouw van het skelet.

Dankzij deze genetische aanpassing kan de bacteriecel een laagje glas om zichzelf heen maken. Ziedaar de biologische lens. Of het echt werkt, valt te betwijfelen, maar dat is ook niet het doel van de wedstrijd.

De wedstrijd dient namelijk als platform voor het verder verbreden van de kennis over synthetische biologie. delta.tudelft.nl/32419

Duurzaam Binnenh Stroom opwekken met zonnepaneeltjes in plaats van de leistenen op het dak; de zestigduizend bezoekers per jaar over stroom opwekkende tegels laten lopen; het water van de Hofvijver als koeling gebruiken; kassen op het dak plaatsen en de binnenplaats vergroenen. Studenten van studievereniging Stylos (faculteit Bouwkunde) hebben zo hun eigen ideeën over de renovatie van het Binnenhof in Den Haag, die vanaf 2020 zal plaatsvinden. Deze hoefden niet zozeer haalbaar te zijn maar gingen meer om het bereiken van consensus, zei directeur Martijn Wolthuis van het Rijksvastgoedbedrijf. “Alles in Den Haag draait om politiek.” delta.tudelft.nl/32445

FOTO: SAM RENTMEESTER

99 grijpers

Studiepunten voor moocs

Zonder morsen een beker of kartonnen melkverpakking pakken, optillen en wegzetten. Dat was de opdracht voor bijna zevenhonderd eerstejaars werktuigbouwkundestudenten. De grijper moet worden aangedreven door pneumatische cilinderactuatoren en er moesten vier voorwerpen binnen drie minuten verplaatst worden. Daarnaast telde de stabiliteit van de grijper en de constructie mee. De ‘Grab-o-tronic’wist de taak binnen slechts zeventien seconden af te ronden en won. De originaliteitsprijs ging naar grijper ‘Grabby’. De studenten bedienden de dubbel uitgevoerde grijper met een remkabel. Dat hield de constructie compact en de pneumatische cilinders bleven buiten beeld. delta.tudelft.nl/32432

FOTO: SAM RENTMEESTER

hof

5

Studenten van zeven internationale universiteiten, waaronder ook de TU Delft, kunnen vanaf 2017 studiepunten krijgen voor moocs die ze bij elkaar volgen.

Daarmee gaat een lang gekoesterde wens van de TU in vervulling. De acht universiteiten bieden allemaal al massive open online courses (moocs) aan. Mooie programma’s, maar nauwelijks gebruikt door studenten, zei collegelid Anka Mulder. Tentamineren zal op de eigen universiteit gebeuren ‘onder beschermde condities’. delta.tudelft.nl/32436

Hoe moeilijk kan het zijn

Usb-stekkers die net niet passen of onbegrijpelijke menu’s op kopieerapparaten. Slecht ontworpen voorwerpen en systemen zijn voor TU-docent, cabaretier en columnist Jasper van Kuijk aanstootgevend. Hij vertelt hilarisch over de ergernissen die techniek veroorzaken in ‘Hoe moeilijk kan het zijn?’. Dit onlangs verschenen boek bevat zo’n zeventig columns die hij schreef voor de Volkskrant, waarin hij wekelijks ‘denkfouten in het hedendaags ontwerpen’ fileert. delta.tudelft.nl/32313

Delfts blockchain lab

Financiële zaken afhandelen zonder tussenkomst van banken. Dat belooft blockchain, de technologie achter bitcoin. Nota bene een bank, ABN Amro, steekt geld in het Delftse blockchain lab. Blockchain is een gedecentraliseerd registratiesysteem waarvan iedere gebruiker een kopie op zijn computer heeft staan. De software is zo ontwikkeld dat het systeem fraude of fouten automatisch weert. Het Delftse team werkt aan een iets andere vorm waarbij transacties alleen worden geregistreerd op de computers van belanghebbenden. De onderzoekers hopen binnen zes maanden een werkende en veilige applicatie klaar te hebben. delta.tudelft.nl/32336

6

NR4 DECEMBER 2016

Vervormbare bladen bij de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek op zoek naar passieve regelmechanismen. De ontwikkeling in composieten maakt het mogelijk om de stijfheid van materialen te beheersen. Daardoor zijn bladen te ontwerpen die onder belasting zodanig torderen dat de invalshoek ten opzichte van de wind

verandert (een kleinere hoek bij een zwaardere belasting). Promotor prof. dr. Gerard van Bussel zegt blij te zijn met het nieuwe onderzoek naar passieve controle omdat daar al twintig jaar niets meer aan gedaan is. MV

FOTO: SAM RENTMEESTER

Het is mogelijk om rotorbladen aan te passen aan verschillende windsnelheden om zo het vermogen te maximaliseren en de belasting minimaal te houden. Nadeel van zulke ‘smart rotors’ is de toegevoegde complexiteit die tot hogere onderhoudskosten leidt. Dr. Etana Ferede ging daarom tijdens zijn promotie

delta.tudelft.nl/32447

FOTO: SAM RENTMEESTER

Stuurbare naald Na vijf jaar onderzoek is de stuurbare naald zoals ontwikkeld bij biomechnical engineering (faculteit 3mE) klaar voor preklinisch onderzoek. Dat is de conclusie na het promotieonderzoek van dr.ir.

Nick van de Berg. Hij onderzocht de dwarskrachten op de kop van de naald (die tien graden draaibaar is in elke richting) en hoe die gebruikt kunnen worden om de twee millimeter slanke naald te sturen. De volgende stap zijn tests op zieke organen afkomstig van de operatietafel. Die zullen plaatsvinden bij het Erasmus MC in samenwerking met dr. Theo van Walsum (image-guided interventions). JW delta.tudelft.nl/32317

Elektronische neus ‘ruikt’ TNT Een nanosensor die selectief heel lage concentraties TNT detecteert.

Dat was een publicatie waard in het blad Nano Letters van de Americal Chemical Society. Onderzoekers Anping Cao (faculteit TNW) en dr. Wei Zhu (Universiteit Twente) combineerden moleculaire kooien met nanodraden op een chip. Zodra een molecuul precies in de kooi past, is dat elektronisch meetbaar. Dr. Louis de Smet, die het onderzoek begeleidde, zegt dat een gevoeligheid van 1 ppb (1 op miljard deeltjes) is bereikt. Eén nadeel: de nanokooi is te gevoelig voor vocht om in lucht te kunnen functioneren. De experimenten vonden daarom plaats in alcohol. JW delta.tudelft.nl/32417

Drie bacheloropleidingen TU scoren slecht Delft bungelt bijna onderaan in een ranglijst van de Keuzegids Universiteiten 2017. Drie bacheloropleidingen krijgen een onvoldoende. Studenten vinden de studielast zwaar, maar het college van bestuur zegt dat niet per se proble-

matisch te vinden. De onvoldoendes zijn voor bouwkunde (score 54 uit 100), maritieme techniek (52) en technische aardwetenschappen (42, het laagst van de vier landelijk beoordeelde opleidingen aardwetenschappen). Werktuig-

bouwkunde is met 56 punten met de hakken over de sloot. De hoogste score krijgt technische wiskunde: 70. De cijfers zijn gebaseerd op studentenoordelen, de mening van deskundigen, uitval van studenten en aantal contacturen.

7

Leven

FOTO: SAM RENTMEESTER

Het thema van de jarige TU, ‘Technology for Life’, interpreteert Delft Integraal als ‘Leven’.

Onderwerpen als biotechnologie verbetering van gezondheid en leefomstandigheden en onderzoek naar ziekten komen aan bod. De foto op deze pagina verwijst naar het artikel op pagina 12 over een airbag voor ouderen die biomechanicus dr. Heike Vallery en TU-alumnus Filippo van Hellendoorn ontwikkelden.

In de testfase wordt nog niet met ouderen gewerkt, dat is alleen voor de foto.

8

NR4 DECEMBER 2016

Leven

TEKST: JOS WASSINK FOTO: SAM RENTMEESTER

Bouwstenen van de blauwe biotechnologie Bier, brood en biobrandstof. Biotechnologische producten vind je overal, ook in farmaceutica en rioolwaterzuivering. Wat kenmerkt de Delftse biotechnologie en wat zijn de bouwstenen?

D

e uiterst getalenteerde maar sociaal onhandige microbioloog Martinus Beijerinck zat niet lekker bij de Koninklijke Nederlandse Gist en Spiritusfabriek. Daarom liet directeur Jacques van Marken een laboratorium voor hem inrichten aan de toenmalige Polytechnische School. Dat lab was in 1895 de kiem van de Delftse microbiologie.

Beijerinck was een eigenwijze man die niet tussen biologen maar tussen chemisch technologen moest aarden. Zo ontstond een typische Delftse ingenieursbenadering van de biotechnologie: praktisch inzicht in de fysiologie en de ecologie van bacteriën, gisten, schimmels en algen dat bij voorkeur in getallen wordt uitgedrukt. En de industrie was nooit ver weg. Hoe dat zich in ruim 120 jaar heeft ontwikkeld is samen te vatten in vijf bouwstenen.

Selectieve ophopingscultuur

Meer nog dan de ontdekker van het virus wordt Beijerinck in Delft herdacht als stamvader van de ‘selectieve ophopingsculturen’. Een moeizaam woord voor een simpel en effectief idee: als je een microorganisme zoekt voor een zekere omzetting, onderwerp dan een monster uit afvalwater of een modderpoel aan een streng regime en de succesvolle stam treedt als vanzelf naar voren. Ben je op zoek naar een bacterie die stikstof uit de lucht kan binden? Begin dan een kweek zonder stikstof in de voedingsbodem zodat alleen organismen die stikstof uit de lucht opnemen kunnen groeien.

Beijerincks groei onder selectieve druk wordt nog altijd toegepast. Een van de recente succesvolle uitkomsten is de Anammox-bacterie, die zonder zuurstof nitriet en ammonium (NH4+) uit afvalwater verwijdert. Ook zijn bacteriën gekweekt die in korrels groeien en daardoor sneller bezinken. In de waterzuivering bespaart dat onder de handelsnaam Nereda energie en oppervlakte. Ook vraatzuchtige en zwaarlijvige bacte-

riën die bioplastics uit afvalstromen vormen zijn onder selectiedruk boven komen drijven.

Eenheid in de biochemie

Biologen mogen zich graag verwonderen over de diversiteit in de natuur. Microbioloog Albert Jan Kluyver, de opvolger van Beijerinck, keek door de soortenrijkdom heen en zag juist een grote eenheid in de stofwisseling. In 1926 publiceerde hij het artikel ‘Die Einheit in der Biochemie’. Hij zag de overeenkomst tussen een bacterie die de melk zuur maakt en een sporter die zichzelf zwaar belast. Ondanks duidelijke verschillen zijn de biochemische processen gelijk: de omzetting van suiker in melkzuur. Inmiddels gaan biotechnologen er vanuit dat voor vrijwel iedere chemische omzetting waar energie mee te winnen is, een micro-organisme bestaat met juist dat metabolisme. ‘Microbiologie is thermodynamica’, vatte emeritus hoogleraar Gijs Kuenen samen.

Procestechnologie

De ontwikkeling van penicilline tijdens de Tweede Wereldoorlog was vergelijkbaar met het Manhattan-project voor de ontwikkeling van de atoombom. Men wist dat er in de Eerste Wereldoorlog meer soldaten waren omgekomen door infecties dan door oorlogsgeweld. Daarom werd een industriële productie van penicilline opgezet door kweek van de schimmel op ongekende schaal.

Kluyver zag de overeenkomst tussen een bacterie die de melk zuur maakt en een sporter die zichzelf zwaar belast In Delft hoorde medewerkers van ‘De Gist’ erover via de clandestien beluisterde BBC. Met hulp van Kluyver begon men onder de schuilnaam Bacinol aan een diep-

9

Fermentoren in het laboratorium van biotechnologie. geheime schimmelkweek, wat in 1945 leidde tot de eerste gele korrels zuivere penicilline. Na de oorlog groeide Gist Brocades uit tot de grootste penicillinefabrikanten ter wereld. De productiviteit werd in 35 jaar met een factor vijfduizend vergroot. Dat was het resultaat van selectie van stammen, toevoegen van voedingsstoffen en hogere concentraties in de reactoren. Die procestechnologie kwam ook voor andere biotechnologie beschikbaar. DSM heeft als opvolger van ‘De Gist’ de penicillineproductie in 2005 overgebracht naar China en India.

Recombinante DNA-techniek

Kluyvers eenheid in de biochemie werd zo’n zestig jaar later een nieuwe toepassing. Het bleek namelijk mogelijk om een stuk DNA uit een micro-organisme te halen en het functioneel bij een andere cel in te brengen. Onderzoeker Jack Pronk maakte een gistcel met een schimmelgen uit olifantenpoep. Het gen waarmee de schimmel houtsuikers in suikers kon omzetten, werkte ook in gist. De gemodificeerde gist, in nauwe samenwerking met DSM voorzien van tal van andere genetische veranderingen, kan maisafval omzetten in alcohol lees: biobrandstof.

Twee jaar geleden opende koning Willem-Alexander een fabriek in Emmetsburg, Iowa, waar Delftse gistcellen van DSM honderden tonnen maisloof per dag omzetten in ethanol. De beoogde productie bedraagt 100 miljoen liter ethanol per jaar.

Microbiële genetica

Voor gistonderzoekers was 1996 een mijlpaal. Laboratoria van over de hele wereld namen deel in een gigantisch project ter waarde van honderden miljoenen dollars om een deel van het gistgenoom in kaart te brengen. Alle stukjes kwamen in 1996 bijeen in een totaaloverzicht van de 12,5 miljoen nucleotiden in 5.770 genen verspreid over 16 chromosomen van bakkersgist. De eenheid in de biochemie die Kluyver veronderstelde kon nu worden aangetoond in databases van verschillende organismen.

De versnelling die sindsdien in de genetica heeft plaatsgevonden grenst aan het ongelofelijke. Het lezen van DNA-volgorden (sequencen), dat dertig jaar geleden nog een megaproject was, gebeurt nu met een apparaatje zo groot als een smartphone aan een usb-poort. Met een beetje geluk lees je in een keer een heel gistchromosoom uit. Databases van alle denkbare organismen zijn online voor onderzoekers te raadplegen. DNA hoeft niet uit een soortvreemd organisme gewonnen te worden. Robots synthetiseren het en kweken gemodificeerde cellen. Het ontwerpen en construeren van micro-organismen voor tal van toepassingen is in de overdrive geraakt.

Beijerinks woorden, vereeuwigd in keramiek, waren nog nooit zo actueel: ‘Gelukkig zij die NU beginnen.’ <<

10

NR4 DECEMBER 2016

Leven

FOTO: SAM RENTMEESTER

Gezonde oude dag zonder supergenen Gezond oud worden heeft alles te maken met stofwisseling, en dus met genen. Dat concluderen wetenschappers van het LUMC en de TU Delft. Mocht je geen supergenen hebben, wanhoop niet.

De onderzoekers hebben tips hoe je dat kunt compenseren.

W

etenschappers, onder wie bioinformatici van prof.dr.ir.

Marcel Reinders’ vakgroep pattern recognition and bioinformatics (EWI), doen al meer dan tien jaar onderzoek naar een groep negentigplussers en hun kinderen en aanhang. In totaal doen zo’ n 3500 mensen mee aan de ‘Leiden Lang Leven Studie’.

Het team van wetenschappers

ontdekte onlangs dat negentigplussers een afwijkende genetische opmaak hebben voor een reeks genen die betrokken zijn bij de regulatie van glucose, insuline en triglyceride.

Ze hebben hun ouderdom deels te danken aan hun ‘supergenen’.

“De ouderen uit de studie leven niet per se gezond. En ze zijn ook niet slanker dan gemiddeld”, zegt Eline Slagboom, professor moleculaire epidemiologie van het LUMC. “Toch komen veel ziekten bij hen minder

vaak voor en zijn ze beter bestand tegen infecties.”

RECEPT De onderzoekers hopen met het inzicht in de stofwisselingsprocessen van deze ouderen het recept te vinden voor een gezonde oude dag voor iedereen. Ook zonder excellente genen kun je er een behoorlijke stofwisseling op nahouden. Je moet dan alleen beter letten op je dieet en lichaamsbeweging, aldus Slagboom. “De kin-

Onderzoekers hopen door inzicht in de stofwisselingsprocessen van ouderen het recept te vinden voor een gezonde oude dag voor iedereen.

11

deren van de negentigplussers en hun partners – allemaal mensen van middelbare leeftijd – hebben drie maanden lang een leefstijlregime gevolgd.

Ze hebben dagelijks 12,5 procent minder calorieën ingenomen en 12,5 procent meer bewogen.” Na zo’n korte periode was volgens haar al vooruitgang in alle moleculaire metingen. De proefpersonen slapen beter en hebben minder last van gewrichtspijn.

“Dit gold zowel voor de kinderen van negentigplussers, die een grote kans hebben op gunstige genen, als hun partners die niet genetisch gezegend zijn.”

Na een korte periode zie je al vooruitgang in alle moleculaire metingen. De proefpersonen slapen beter en hebben minder last van gewrichtspijn “Als mensen de zestig gepasseerd zijn en ze last krijgen van allerlei kwaaltjes, dan leggen ze zich er vaak bij neer. ‘Het hoort nu eenmaal bij het verouderen, denkt men dan. Maar ons onderzoek toont dat je ook op die leeftijd nog veel kunt doen aan je gezondheid, met relatief weinig inspanning.

En het heeft ook effect als je tot dan toe ongezond hebt geleefd.”

De wetenschappers zijn bezig aan een monsterklus. Ze hebben van de proefpersonen tal van variabelen gemeten, zoals de bloeddruk, de concentratie van honderden stoffen in het bloed en de structuur en expressie van duizenden genen. “Aan de hand van al deze data onderzoeken we of we verschillende verouderingsprocessen kunnen onderscheiden zodat we begrijpen waarom sommige ouderen beter reageren dan anderen. Uiteindelijk willen we ouderen advies op maat kunnen geven over dieet en beweging.” TvD

Lopen met een dwarslaesie Het Dreamteam-project March was goed op weg om een dwarslaesiepatiënt weer te laten lopen.

Eind september viel het exoskelet en ging deelname aan de Cybathlon niet door.

R

uim een jaar geleden begonnen 27 studenten met het ontwerp en de bouw van een exoskelet waar een dwarslaesiepatiënt weer mee moet kunnen lopen.

Het project omvatte taken als mechanisch ontwerp, elektronisch ontwerp, human machine interface, elektronische regelsystemen en gewrichtactuatie. De robotbroek zit vol met sensoren, regelelektronica, motoren, en overbrengingen om dat voor elkaar te krijgen.

Na een presentatie in maart meldde Claudia Commijs zich bij het team. Ze is elf jaar geleden van een paard gevallen en zit sindsdien in een rolstoel. Zij werd de testpiloot van project March (Motor-Assisted Robotic Chassis for Humans).

Het team bereidde zich voor op deelname aan de Cybathlon in Zürich, een competitie voor bionische apparaten. Er stonden verschillende hindernissen op het programma, zoals opstaan uit een diepe bank, slalom lopen, een helling met deur passeren, trap lopen en over een gekanteld

looppad bewegen.

Project March had voor dat laatste wedstrijdonderdeel een extra beweging in de heup gerealiseerd, waardoor de benen ook zijwaarts konden bewegen. Dat is erg belangrijk voor het handhaven van evenwicht.

Eind september stond een training met testpiloot Claudia op het programma.

Maar voor het zover was viel het exoskelet uit de ophanging en het raakte ernstig beschadigd. Het team moest besluiten de deelname aan de Cybathlon af te zeggen.

Intussen is er een nieuwe generatie studenten aangetreden die alles in het werk zal stellen om bij de volgende editie van de Cybathlon Commijs over het Zwitserse parcours te laten lopen. JW projectmarch.nl

12

NR4 DECEMBER 2016

Leven

FOTO’S: SAM RENTMEESTER

Borsten leren voelen Zachte landing

J

aarlijks sterven in Nederland duizenden ouderen na een val.

Biomechanicus dr. Heike Vallery (3mE) en TU-alumnus en ondernemer Filippo van Hellenberg Hubar (L&R) werken aan een airbag voor ouderen.

Van Hellenberg Hubar bedacht de ‘Wolk’ en richtte een bedrijf op met dezelfde naam.

Over een paar maanden moet het product klaar zijn. Het luchtkussen ziet er uit als een riem en draagt hem ook zo: om het middel.

“De kussens kunnen zich aan drie zijdes ontvouwen (links, rechts en achter) waardoor de gebruiker het minste risico loopt op letsel aan de heup”, zegt de ondernemer.

Biomechanicus Vallery werkt aan een val-algoritme dat instabiliteit bij oudere mensen moet voorspellen. Dit zorgt ervoor dat de airbag zich tijdig opblaast. Voor het ontwikkelen van het model heeft ze acteurs geobserveerd die prototype van de airbag droegen en zich ermee lieten vallen.

Dat actie nodig is, blijkt uit de statistieken van Veiligheid NL. In 2014 werden 88 duizend ouderen behandeld op de spoedeisende hulp na een valpartij. Veertigduizend mensen werden opgenomen in het ziekenhuis en bijna drieduizend ouderen overleden ten gevolge van een val. TvD

Het vaststellen van borstaandoeningen begint met een handmatig onderzoek. Maar veel artsen voelen zich niet zeker genoeg over hun kennis over hoe gezonde borsten kunnen voelen. IO-promovendus Daisy Veitch ontwierp zes levensechte, siliconen modellen, waarop (aankomende) medici kunnen oefenen.

Zacht, stevig, bobbelig, glad; de ene vrouwenborst is de andere niet. Studenten geneeskunde oefenen lichamelijke onderzoeken vaak op elkaar, maar als het gaat om borstonderzoek ligt dat net íets gevoeliger. “Tot op de dag van vandaag oefenen (aankomende) medici hun handmatige borstonderzoeken op een soort siliconen ‘blobs’, waar desgewenst een stukje hout in gestopt kan worden dat een cyste of gezwel moet voorstellen”, zegt Daisy Veitch. “Die blobs staan ver af van de realiteit. Mijn modellen hebben diverse structuren. Borsten verschillen namelijk niet alleen per vrouw, maar ook per levensfase – voor en na de menopauze, bijvoorbeeld. Zo leren geneeskundestudenten én artsen die hun vaardigheden op dit vlak willen verbeteren wat normaal is, zonder de intimiteit met een proefpersoon te hoeven aangaan.” Ook aan de modellen van Veitch kan een nagemaakte pathologie, zoals een tumor, toegevoegd worden.

Doel van de simulatiemodellen is niet het verminderen van het aantal röntgenfoto’s, MRI-scans, echo’s en mammografieën om een diagnose te stellen. “Gedegen klinisch borstonderzoek stoelt op drie pijlers: voelen, beeldonderzoeken als MRI’s en mammografieën, en uiteindelijk soms een biopsie”, zegt Veitch – naast haar PhD eigenaar van antropometrisch bedrijf Sharp Dummies. Door medici beter te trainen in handmatig borstonderzoek, verminder je dus niet het aantal vervolgonderzoeken.

Wel denkt ze dat haar modellen voor huisartsen de drempel verlagen om

Borsten verschillen niet alleen per vrouw, maar ook per levensfase een patiënt met borstklachten eerst zelf te onderzoeken. “Huisartsen dienen onder andere als voorportaal naar de specialist. Maar je moest eens weten hoeveel huisartsen hun vrouwelijke patiënten uit onzekerheid doorverwijzen, zonder dat ze haar eerst zelf hebben onderzocht. Die onzekerheid ondervang je door geneeskundestudenten al in een vroeg stadium te laten trainen op mijn borstmodellen. Uiteindelijk is de praktijk natuurlijk de beste leermeester: vier maanden training in een borstkliniek is altijd beter. Maar vergelijk het met een piloot in opleiding: die zet je ook niet meteen in een Boeing 747 met de opdracht ‘probeer maar’.”

Volgend jaar hoopt Veitch te promoveren op haar Early detection simulation model for breast cancer, bij de sectie applied ergonomics &design van Industrieel Ontwerpen. JB

13

Schoon drinkwater in Maputo Maputo, de hoofdstad van Mozambique, kampt net als veel andere steden in ontwikkelingslanden met waterproblemen. Zo schaadt een tekort aan schoon drinkwater en sanitatie de gezondheid. TU-onderzoekers werken mee aan oplossingen.

D

e band tussen Maputo en de TU Delft gaat ver terug.

Hoogleraar urban water cycle technology Luuk Rietveld begon er in 1987 zijn carrière als civiel deskundige bij het directoraat-generaal Internationale Samenwerking.

Tegelijk had hij een aanstelling als docent-onderzoeker bij de Eduardo Mondlane University.

Eenmaal terug in Delft onderhield hij zijn contacten in Maputo.

Dat uit zich vooral in de curricula vitae van mensen die nu in de Mozambikaanse watersector werken, vertelt Rietveld. Ze studeerden of promoveerden in Delft of kregen les van landgenoten die een Delftse opleiding hebben gehad.

Toch is er voor onderzoekers nog genoeg te doen in de stad met zo’n vier miljoen inwoners.

Drinkwaterbronnen verzilten doordat er teveel zoetwater uit wordt gehaald. Het grondwater raakt vervuild met nutriënten als stikstof. Tegelijkertijd zijn inwoners sceptisch over het drinken van of douchen met gezuiverd afvalwater: ze vertrouwen de kwaliteit niet.

Postdoc André Arsénio begeleidt drie Mozambikaanse promovendi die onderzoeken wat er technisch, cultureel en qua regelgeving nodig is om voor industrie en landbouw aparte waterzuiveringstechnieken in te zetten, een idee dat mensen

volgens hem accepteren. Zo kunnen boeren en bedrijven water hergebruiken met minimale zuivering en kunnen zij drinkwaterbronnen met rust laten. In 2019 hopen de promovendi met aanbevelingen te komen.

Vooral stikstof is een probleem dat een oplossing vergt Zelf maakt Arsénio intussen een model van nutriëntenstromen in de waterhuishouding van de stad. Die abstracte verbeelding van de stad kan volgens hem in de toekomst dienen als ondersteuning voor beslissingen. Vooral stikstof is een probleem. Stikstof in drinkwater kan bij baby’s blauwzucht veroorzaken, een teken dat ze

niet genoeg zuurstof krijgen, wat hun ontwikkeling schaadt.

Arsénio schetst hoe de stikstofstromen er ongeveer uitzien: “De boeren bemesten hun land, hun gewassen nemen die voedingsstoffen op, mensen eten dat en poepen en plassen dat uit. De meeste delen van de stad zijn niet aangesloten op het riool. Uitwerpselen komen in septic tanks, die natte substantie lekken. Zo komen stikstof en andere nutriënten in het grondwater. Als dat grondwater de zoetwaterbronnen bereikt, is de cirkel rond.”

Oplossingen zoals riolering of betere septic tanks verdienen hun geld volgens Arsénio vanzelf terug. “Die systemen zijn duur in aanleg en onderhoud, maar goedkoop omdat ziektekosten omlaag zullen gaan.” SB

Promovendi onderzoeken wat er nodig is om voor industrie en landbouw aparte waterzuiveringstechnieken in te zetten.

(Foto: Luuk Rietveld)

14

NR4 DECEMBER 2016

Leven

FOTO: SAM RENTMEESTER

Hartcellen op een chip

H Delftse wetenschappers werken aan een synthetisch hart waarop farmaceuten hun medicijnen in een vroeg stadium kunnen testen.

et gebeurt vaak dat medicijnen van de markt moeten omdat ze vervelende bijwerkingen veroorzaken. Zoals hartritmestoornissen.

Delftse onderzoekers werken aan een synthetisch hart waarop farmaceuten hun medicijnen in een vroeg stadium kunnen testen. Op die manier is vast te stellen of personen met een bepaalde genetische aanleg gevoelig zijn voor bijwerkingen.

De wetenschappers kweken menselijke hartcellen op een chip. Het is een soort elektronisch uitleesbaar miniorgaantje, dat de vorm heeft van een kluif. Het klopt als een echt hart. Als het elektrische signaal, het elektrocardiogram, van vorm verandert nadat je er medicijnen op hebt gepipetteerd, kan dat duiden op cardiotoxiciteit.

Het team, geleid door hoogleraar micro-elektronica prof.dr.ir. Lina Sarro (EWI), maakt deel uit van het samenwerkingsverband Human organ and disease model technologies, dat vorig jaar is opgezet. Behalve de TU Delft

doen onder meer Philips, de andere twee TU’s, de VU Amsterdam, en de universiteiten van Utrecht en Leiden mee aan het project. De Delftse chip is het eerste tastbare resultaat van dit samenwerkingsverband.

De Delftenaren zijn bijna klaar voor de volgende stap: “De chip moet op de markt”, zegt promovendus Nikolas Gaio (EWI). “Daarvoor zijn we de gevoeligheid van de elektrodes aan het verhogen en ontwikkelen we een gebruikersvriendelijke interface.”

Daarnaast werken de ingenieurs aan geminiaturiseerde sensoren die de krachten meten waarmee de cellen samentrekken en die de aanwezigheid meten van bepaalde ionen.

Het elektronische orgaantje klopt als een echt hart Alhoewel de chip veelbelovend lijkt, duurt het nog zeker tien jaar voordat hij diermodellen kan vervangen, waarschuwt Gaio.

Wereldwijd zijn onderzoeksgroepen bezig met het nabootsen van organen op chips. Dat heeft te maken met een doorbraak uit 2006 in de stamceltechnologie. Wetenschappers ontdekten toen dat je gespecialiseerde cellen kunt terug vormen tot stamcellen, de zogenaamde induced pluripotent stem cells (IPS). Met IPS-technologie kun je een stukje huid nemen, de huidcellen reprogrammeren tot stamcellen, en deze stamcellen vervolgens laten uitgroeien tot elk gewenste celtype van het lichaam. TvD

15

Wonen met dementie Hoe kun je er bij het ontwerpen van een woonzorgcentrum voor zorgen dat mensen met dementie zich thuis voelen? Thomas Smit studeerde er op af.

N

iemand wil later graag in een woonzorgcentrum wonen. Volgens Thomas Smit komt dat door het beeld van lange, donkere gangen in een geïnstitutionaliseerde omgeving zonder huiselijke elementen, vaak ver uit het centrum.

“Dementerenden worden apart gezet”, zegt Smit. “Natuurlijk moet je ze in bescherming nemen, maar ook belangrijk is dat je ze zo veel mogelijk meeneemt in het dagelijks leven.”

Dat probeerde Smit te doen voor een case in het Rotterdamse Baankwartier. Na een bezoek aan vier bestaande complexen ontdekte hij dat de volgorde van ruimtes bij binnenkomst een grote rol speelt. “Via een gang kom je in een gezamenlijke ruimte en vandaaruit ga je naar de gang met slaapkamers. De grens tussen dat privéstukje en de gezamenlijke ruimte is heel hard.”

Bewoners kijken graag uit op een parkeerplaats waar ze mensen zien komen en gaan Smit bedacht daarom een soort zitje voor elk slaapvertrek. Een stoel voor de deur met een fotolijstje, een beeldje of een knuffel. Dat maakt de eigen woning meer herkenbaar en zorgt voor een ruimte om even zichzelf te zijn. Aan het eind van de gang zou een iets grotere zithoek met ramen moeten komen, waardoor je licht naar binnen haalt. Al weten bewoners even niet meer waar ze zijn, ze hebben dan

veel uitzicht naar buiten.

Want dat viel Smit ook op bij bestaande centra: bewoners kijken graag uit op een parkeerplaats waar ze mensen zien komen en gaan.

Geluid, groen en de geur van frisse lucht: prikkels van buiten halen het leven naar binnen, aldus Smit.

“Zo doen mensen nog mee en glijden ze minder af. Uiteindelijk wil je mensen in een gezamenlijke woonkamer hebben, liefst met een grote schuifpui bij een balkon. Als je die pui openzet, heb je het idee dat je deel uitmaakt van een groter geheel.”

Smit pleit voor twee lagen openbaar gebied waarin dementerende bewoners vrij kunnen rondlopen tot aan een balie met dubbele sluis.

Een sporthal voor scholen, een kinderdagverblijf met een eigen buitenruimte, en een grote activiteitenzaal gecombineerd met gezondheidszorg voor de buurt, creëren levendigheid en afleiding.

Op de bovenste drie lagen, die Smit trapsgewijs smaller wil laten worden zodat er ruimte ontstaat voor dakterrassen, situeert hij het woonzorgcentrum met een grote binnentuin, verschillende vides en een restaurant voor buurtbewoners. Grote ramen in de kamers moeten bewoners het idee geven van een luxe hotelkamer in plaats van een klein bejaardenkamertje.

“Misschien is dat wel genoeg om mensen zich thuis te laten voelen.

Uiteindelijk draait het daar om: het gevoel wegnemen dat mensen op een plek zitten waar ze niet willen zijn.” CvU

1.

2.

3.

1. Doorsnede van het complex 2. Multifunctionele entreehal 3. Slaapkamer met uitzicht

er pen

nl/reanimatie

NR4 DECEMBER 2016

Leven

Ziekte van Crohn in beeld

D

e ziekte van Crohn, waar in Europa alleen al 700 duizend mensen aan lijden, is een chronische ontstekingsziekte in het maagdarmkanaal. De ziekte varieert in hevigheid, niet alleen tussen patiënten, maar ook in de tijd, en verschillende gradaties vereisen andere behandelingen. Een echte genezing is er niet. De hevigheid van de aandoening wordt bepaald door met een camera in een colonoscopie de darmen te inspecteren op ontstekingen. Dr. Robiël Naziroglu ontwikkelde tijdens zijn promotieonderzoek bij de TNW beeldbewerkingsmethoden om de ernst van de ziekte te bepalen aan de hand van MRI-beelden. Zowel de interpretatie van de beelden als de inschatting van de ernst van de aandoening werden daardoor beter dan zonder die beeldbewerking. Het onderzoek maakt onderdeel uit van het Europese project VIGOR++ dat medisch bruikbare afbeeldingen van het maagdarmkanaal nastreeft. JW delta.tudelft.nl/32468

Leren reanimeren met een app 1

1

Controleer bewustzijn van het slachtoffer

• Schud voorzichtig aan de schouders en vraag (luid): ‘Gaat het?’

• Geen reactie? Het slachtoffer is bewusteloos.

Controleer bewustzijn

van het slachtoffer

• Schud voorzichtig aan de schouders en vraag (luid): ‘Gaat het?’

• Geen reactie? Het slachtoffer is bewusteloos.

Bel direct 112

• Omstanders aanwezig? Vraag hen 112 te bellen en een AED te halen indien beschikbaar.

2• Alleen?

112, leg 112 de telefoon naast Bel Bel direct het slachtoffer op speakerfunctie.

Vraag om een ambulance. Zeg dat het slachtoffer niet reageert.

• Omstanders aanwezig?

Vraag hen Volg de instructies van de 112 te bellen en een AED te halen meldkamermedewerker.

indien beschikbaar.

• Alleen? Bel 112, leg de telefoon naast het slachtoffer op speakerfunctie.

Vraag om een ambulance. Zeg dat het slachtoffer niet reageert.

Volg de instructies van de meldkamermedewerker.

3

Controleer ademhaling

• Leg een hand op het voorhoofd en kantel het hoofd naar achteren om de luchtwegen te openen.

• Til de Controleer kin op met 2 vingertoppen van de andere hand (kinlift). ademhaling • Kijk, luister en voel maximaal seconden.

•10Leg een hand op het voorhoofd en • Geen of geen normale ademhaling kantel het hoofd naar achteren en bent u alleen? om de luchtwegen te openen.

Haal een AED indien deze DIRECT •beschikbaar Til de kin op met 2 vingertoppen is.

3

van de andere hand (kinlift).

• Kijk, luister en voel maximaal 10 seconden.

• Geen of geen normale ademhaling en bent u alleen?

Haal een AED indien deze DIRECT beschikbaar is.

4

Start met 30 borstcompressies

• Zet uw handen midden op de borstkas.

• Duw het borstbeen 5 à 6 centimeter Startin.met 30 borst• Doe dit 30 keer in een tempo van compressies 100 tot 120 keer per minuut.

4

• Zet uw handen midden op de borstkas.

• Duw het borstbeen 5 à 6 centimeter in.

• Doe dit 30 keer in een tempo van 100 tot 120 keer per minuut.

5

Beadem 2 keer

6

• Doe de kinlift, kantel het hoofd naar • achteren en knijp de neus dicht.

• Pas mond-op-mondbeademing toe.

• Beadem 1 seconde zó dat 2 keer • Beadem de borstkas omhoog komt.

• Beadem in totaal 2 keer. Dit mag • maximaal 10 de seconden geven • Doe kinlift, het kantel het hoofd naar van compressies onderbreken.

• achteren en knijp de neus dicht.

• Ga door met reanimeren en wissel 30 • Pas mond-op-mondbeademing toe. borstcompressies af met Beadem 1 seconde zó dat 2 beademingen. Als er een 2e de borstkas omhoog komt. hulpverlener is: wissel elke 2 minuten.

5

• Beadem in totaal 2 keer. Dit mag maximaal 10 seconden het geven van compressies onderbreken.

• Ga door met reanimeren en wissel 30 borstcompressies af met 2 beademingen. Als er een 2e hulpverlener is: wissel elke 2 minuten.

Gebruik de AED Onderbreek de reanimatie zo kort mogelijk.

Ontbloot de borstkas.

Zet de AED aan en doe altijdde wat AED de Gebruik AED zegt.

Bevestig de elektroden op de ontblote • borstkas.

Onderbreek de reanimatie zo kort Volg de opdrachten van de AED mogelijk. op totdat de ambulance• Ontbloot de borstkas. zorgverleners arriveren en zeggen • Zet de AED aan en doe altijd wat de dat u mag stoppen. AED zegt.

6

• Bevestig de elektroden op de ontblote borstkas.

• Volg de opdrachten van de AED op totdat de ambulancezorgverleners arriveren en zeggen dat u mag stoppen.

RE83

eanimatie

2

3D-reconstructie van de darm in MRI. (Beeld: Robiël Naziroglu)

W

at moet je doen als iemand een hartstilstand krijgt? Leerlingen in het voortgezet onderwijs leren dat door te luisteren naar een twee uur durende PowerPointpresentatie gevolgd door een twee uur praktijkles met een reanimatiepop.

Maar een docent die veel praat, is niet zo motiverend, vond de Hartstichting.

Bovendien kost het de scholieren een halve dag.

Dat kan efficiënter, dacht de Hartstichting. Samen met het Gamelab van de TU Delft ontwikkelde zij de app Held, die in oktober werd geïntroduceerd in het onderwijs. Leerlingen van twaalf tot zestien jaar krijgen de app als huiswerk mee. Al spelenderwijs leren zij op hun gsm, tablet of pc alles over de theorie, voordat ze gaan oefenen met reanima-

tiepoppen. De leerlingen een krijgen korte intro over reanimeren. Daarna kunnen ze aan de hand van illustraties en animatiefilmpjes diverse situaties oefenen waarbij ze punten verdienen als ze de juiste reanimatiehandelingen uitvoeren. Bij hun score zien ze meteen of ze de handelingen in de goede volgorde hebben gedaan. De game geeft positieve feedback en test kennis met quizvragen.

Als spelers iets verkeerd doen of te langzaam zijn, geeft het spel hints. De belangrijkste boodschap is: doe iets.

Wanneer spelers iemand ‘redden’, verdienen ze ‘mediaberichten’ waarin ze een held zijn. Leerlingen moeten de game minstens twintig keer hebben gespeeld, voordat ze hun praktijkles krijgen. Docenten kunnen dat checken via de scores op hun eigen scherm.

Uit onderzoek naar de effecten van het spel blijkt dat een eerste groep scholieren even goed presteert met reanimatiepoppen, als een groep leerlingen die het spel niet heeft gespeeld, aldus projectleider Heide Lukosch. Meisjes bleken iets beter te zijn met leren. “Hoewel de deelnemende meisjes minder ervaring hadden met computers en games, blijkt hieruit dat je geen goede gamer hoeft te zijn om het toch te leren.” CvU Het TU Delft Gamelab, maker van de app Held, kreeg op 7 december een game award van de Serious Game Society. Het betrof de eerste prijs in de categorie Academy.

RE83

eer ppen

16

17

Visie

Foto: Sam Rentmeester

“I

Genetisch gemodificeerde micro-organismen zullen steeds vaker door robots worden geproduceerd, voorspelt microbioloog prof.dr. Jack Pronk (faculteit Technische Natuurwetenschappen).

k zag de toekomst jaren geleden al bij het bedrijf Amyris in Californië. Wij werkten hier in Nederland vooral met pipetten, zij gebruikten robots die duizend giststammen tegelijk maken. Wetenschappers zaten er achter de computer en bestelden constructen met DNA-onderdelen via pull-down menu’s: promoters, coderende regio’s uit verschillende micro-organismen, terminators enzovoort. DNA-synthesizers maken deze DNA-fragmenten en doen ze in een buisje met een barcode. Een robot zet het DNA in een gistcel en de genetisch gemodificeerde stammen komen er kant-en-klaar uit. Die worden automatisch getest op productvorming, waarna een statistische analyse volgt die bepaalt welke stammen doorgaan naar de volgende ronde. Zo gaat het de hele dag door, in een razend tempo.

Dit is geen sciencefiction. Het bestaat al en ik verwacht dat automatisering en robotisering de komende tijd enorm zullen toenemen in ons vakgebied van de metabolic engineering - het maken en inzetten van genetisch gemodificeerde micro-organismen voor de productie van onder meer farmaceutica, grondstoffen voor chemische industrie en biobrandstoffen.

Amyris ontwikkelde met hulp van deze methoden het anti-malariamiddel artemisinine. Traditioneel komt dat uit het plantje zomeralsem. Variërende opbrengsten en zuiverheid maakten dit middel te duur voor patiënten in ontwikkelingslanden.

In 2005 steunde de Bill & Melinda Gates Foundation Amyris, toen nog een beginnend bedrijfje van drie postdocs, in de ontwikkeling van een goedkoop productieproces van artemisinine met gistcellen. Daarvoor moet je de gist echt grondig verbouwen, en daar zijn ze vol voor gegaan. Van enkele milligrammen zitten ze nu op meer dan 25 gram product per liter en jaarlijks worden 200 miljoen doses voor kostprijs verscheept naar Afrika. Dat toont de

kracht van de robotisering en informatisering van de microbiologie.

De volgende stap is de productie van bulkproducten uit biologische afvalstoffen. Dankzij verbeteringen in de technologie kun je nu dicht bij het theoretisch maximum komen van een omzetting. Dat betekent dat je vooraf een reële inschatting kunt maken of het gezien de grondstofprijs haalbaar is om een stof te ontwikkelen.

Natuurlijk speelt de lage olieprijs ons momenteel niet in de kaart, maar op den duur zal duidelijk worden dat biotechnologie een belangrijke plaats heeft in de duurzame productie van grondstoffen voor de chemische industrie en biobrandstoffen. De eerste voorbeelden zijn er al. Zo gebruikt DSM omgebouwde gist om barnsteenzuur, een bouwsteen voor onder andere polymeren, te maken uit plantaardig materiaal.

Ook bedrijven als BASF en Dupont produceren biologische grondstoffen voor kunstvezels.

Op het gebied van voeding is nog veel te winnen. Milieuorganisaties en consumenten, vooral in Europa, zijn bezorgd over gebruik van genetische gemodificeerde organismen voor voedselproductie. Zo bestaat er een patent op het fors verlagen van koelingskosten en energiegebruik tijdens het brouwproces, door het inbrengen van een enkel bacterie-gen in biergist. Maar geen enkele brouwer durft het aan dit proces in te zetten.

Onze relatie met voedsel is de Renaissance duidelijk nog niet voorbij, maar ook het afwijzen van een technologie brengt verantwoordelijkheid met zich mee.” JW

18

NR2 JULI 2016

TEKST: JIMMY TIGGES FOTO: SAM RENTMEESTER

Ir. Robert Mans slaagde er onlangs in om met Crispr in één keer zes genen in bakkersgist plat te leggen.

Knutselen aan DNA

19

Wetenschappers herschrijven het DNA van levende cellen met een nieuw eiwitschaartje. Medische doorbraken, efficiëntere landbouw en designerbaby’s: het is allemaal mogelijk met Crispr. “De techniek is er. We moeten nadenken welke kant we op willen.”

Z

TEKST TOMAS VAN DIJK FOTO’S SAM RENTMEESTER

e ontketenden stuk voor stuk wetenschappelijk revoluties. Met de PCR-machine (Polymerase Chain Reaction) konden onderzoekers vanaf 1985 kleine hoeveelheden DNA kopiëren en analyseren.

Eind jaren negentig kwamen de DNA-microarrays, chips die de activiteit maten van duizenden genen. In 2001 was het totale genoom van de mens bekend. En nu is er het DNA-schaartje Crispr. Genetische modificaties die voorheen jaren werk vergden, zijn daarmee binnen enkele weken gepiept.

Het microscopische knip- en plakinstrumentje is een eiwit uit bacteriën. Clustered regularly interspaced short palindromic repeats heet het voluit. “Bacteriën gebruiken het om zichzelf te beschermen tegen virussen”, vertelt bionanotechnoloog dr. Stan Brouns (faculteit Technische Natuurwetenschappen).

In 2008 legden Brouns en van Van der Oost het verdedigingsmechanisme van Crispr bloot Het microbieel verdedigingsmechanisme blijkt een geweldig instrument in het lab. Je kunt het eiwit gericht naar een bepaalde plek in het DNA van een mens, gist, of wat voor organisme dan ook sturen door het vooraf te koppelen aan een stukje gids-RNA: een kopietje van een stuk virus-gen. Met het schaartje kun je genen verwijderen en je kunt anderen toevoegen, daar waar je de knip hebt gezet. Aan de TU Delft doen de microbiologen prof. Jack Pronk en ir. Robert Mans dat naar

hartelust (zie kader pagina 21). In 2012 slaagde de truc voor het eerst. Sindsdien volgen de toepassingen elkaar snel op. Een kleine greep. Onderzoekers ontwikkelden gemanipuleerde malariamuggen die – zo is de hoop hun soortgenoten kunnen uitroeien. Anderen presenteerden een varken met menselijke genen die mogelijk organen kan doneren. Bestrijding van de bloedziekte sikkelcelanemie kan waarschijnlijk ook met het schaartje. “En vorige maand zijn klinische trials in mensen gestart om te testen of met Crispr aangepaste immuuncellen kankercellen aanvallen”, zegt Brouns enthousiast.

Nobelprijswaardig

Brouns is een Crispr-pionier. Hij werkt al sinds 2006 aan het eiwit, toen dit nog maar net op het netvlies van de wetenschap stond. Eerst deed hij dat in Wageningen, en sinds juni dit jaar in Delft. Dit jaar was hij aan de tv gekluisterd bij de bekendmaking van de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde. De ontdekkers van het wonderschaartje waren grote kanshebber voor de prijs.

Uiteindelijk ging deze naar de Japanner Yoshinori Ohsumi voor zijn onderzoek naar autofagie. “Maar het gaat er nog van komen”, zegt Brouns. “Het werk aan Crispr is absoluut Nobelprijswaardig.” Maar wacht even. Moet Brouns die prijs dan niet krijgen, samen met zijn voormalige professor in Wageningen, John van der Oost? Zij waren degenen die in 2008 het verdedigingsmechanisme van Crispr blootlegden.

Ze schreven in Science dat de eiwitten vijandig virusDNA herkennen aan de hand van RNA-kopietjes. >>

20

NR4 DECEMBER 2016

Bij een match plakt het eiwit aan het virus-genoom en knipt het stuk. Een beetje zoals ons eigen lichaam ziekteverwekkers bestrijdt met T-geheugencellen, de witte-bloedcellen van het immuunsysteem.

De onderzoekers hadden een cruciaal afweermechanisme van de bacterie beschreven en de basis gelegd voor de ontwikkeling van het knip en plaksysteem dat enkele jaren zo populair zou worden in laboratoria over de hele wereld.

“Het was een spannende tijd”, zegt Brouns. “Even leek het erop dat we waren gescoopt door een yoghurtfabrikant.”

Ontdekking van yoghurtfabrikant

Dat Crispr-eiwitten iets met het bacteriële immuunsysteem van doen hadden, toonde yoghurtfabrikant Danisco aan in 2006. Het bedrijf kampte met een virusinfectie in een fermentatievat in Frankrijk. Het ontdekte dat sommige bacteriën resistent waren en dat deze cellen stukjes DNA gemeenschappelijk hadden met de virussen. Het was goed voor een Science-publicatie. Een opmerkelijke prestatie voor een yoghurtboer.

“Gelukkig waren er nog zoveel vragen. Had dit bacterieel immuunsysteem een geheugen, werkte het tegen RNA van DNA-virussen of tegen het DNA zelf. Daarover stond niets in het artikel.” In dat gat doken Brouns en Van der Oost.

“Wij ontdekten dat er een hele cascade aan eiwitten

Dr. Stan Brouns: “Het werk aan Crispr is absoluut Nobelprijswaardig.”

actief is. Daarom spreken we ook wel over Crispr associated proteins (Cas). Binnen het Crispr-Cas-systeem zijn sommige eiwitten betrokken bij geheugenvorming, anderen bij de afbraak van virus-DNA, weer anderen bij de aanmaak van de stukjes gids-RNA.”

‘Het creëren van übermenschen klinkt beangstigend, maar het genezen van een mens kan wel op steun rekenen’ “Verdienen we met onze ontdekking de Nobelprijs?”

Brouns moet lachen om de suggestie. “Die eer komt toe aan microbioloog Emmanuelle Charpentier, van het Max Planck Instituut voor infectiebiologie in Berlijn, en biochemicus Jennifer Doudna van de Berkeley-universiteit. Zij onderzochten na onze ontdekking het bijzondere eiwit Cas9, een eiwit dat – zo bleek later - in staat is om zowel te plakken aan een herkenningspunt als te knippen. Vooral Doudna is toen helemaal los gegaan.

In enkele jaren tijd publiceerde haar lab tientallen artikelen in Science en Nature. Het tempo en de kwaliteit van die onderzoeken”, verzucht Brouns.

“Niemand kon haar bijhouden.”

Charpentier had de Nederlanders in 2010 gevraagd of zij niet wat biochemisch onderzoek konden doen aan Cas9. Dat aanbod sloegen ze af. “Of ik spijt heb van die keuze? Nee. We konden simpelweg niet op het verzoek

Prof.dr. Jack Pronk: “Onderzoekers verruilen hun pipetten voor computers, robots klussen het DNA vervolgens in elkaar.”

21 Sleutelen aan gist

De industriële microbiologen prof.dr. Jack Pronk en ir. Robert Mans (TNW) pimpen met Crispr onder meer de stofwisselingsprocessen in bakkersgist op. Zo proberen ze bijvoorbeeld gist efficiënter de houtachtige suiker xylose te laten verteren en om te laten zetten in biobrandstof.

“Sleutelen aan de stofwisseling gebeurde dertig jaar lang met enzymen die in een reageerbuisje DNA knipten en plakten, de zogenaamde restrictie-enzymen en ligases”, zegt Pronk. “Dat waren tergend trage processen. Crispr brengt het onderzoek in een enorme stroomversnelling. We werken al acht jaar aan xylosevergisting. Al de genetische wijzigingen die we in die

tijd hebben doorgevoerd, heeft een van onze promovendi met Crispr in een week voor elkaar gekregen.”

Die hoge snelheid komt doordat je verschillende veranderingen tegelijkertijd kunt aanbrengen. Mans slaagde er onlangs in om met Crispr in één keer zes genen in bakkersgist plat te leggen. “Zoveel genen tegelijk veranderen in een gist, dat was een record”, zegt Pronk.

Pronk verwacht dat de werkpaarden van de moderne microbiologie, zoals de bacterie E. coli en bakkersgist, het drukker gaan krijgen. “Men heeft zeventig jaar lang stamveredeling gedaan om penicilline-productie met de schimmel Penicillium chrysogenum te verhogen tot de huidige niveaus. Voor nieuwe producten pakken we zoiets nu

ingaan. In die tijd, toen Crispr nog een curiositeit was, hadden we het geld en de mankracht niet om er nog een onderwerp bij te pakken.”

Dit jaar maakte Brouns de overstap naar de TU Delft.

“Binnen de afdeling bionanoscience werken vijftien groepen met verstand van geavanceerde microscopie.

We kunnen hier kijken naar de werking van afzonderlijke moleculen. Ik werk nu specifiek aan de geheugenvorming van het Crispr-Cas-systeem. Hoe bouwt het eiwit DNA-kopietjes waarmee hij virus-DNA herkent?

Maakt hij ook fouten waardoor hij tegen zichzelf tekeer gaat en er auto-immuniteit ontstaat? En wat voor ontsnappingsmogelijkheden hebben de virussen?

Zij kunnen muteren waardoor ze onherkenbaar worden voor de verdedigingseiwitten. Er is een continue wedloop.”

Ethische vragen

Een soort wedloop is ook gaande tussen wetenschappers die voluit willen werken aan de technologie, en anderen die een meer afwachtende houding aannemen.

Crispr roept veel ethische vragen op. Als je genetische wijzigingen aanbrengt in menselijke embryo’s voer je veranderingen door die generatie op generatie worden doorgegeven. Je verandert de mensheid. Zo kun je bepaalde genetische aandoeningen heel effectief bestrijden, zeggen voorstanders. Maar hoe zit het met bijwerkingen? Waar ligt de grens? Kun je mensen creëren met een hoger IQ, een soort übermensch?

anders aan. Als we een organisme vinden dat een bepaald stofje maakt, dan kunnen we de genetische code daarvoor vaak gelijk in een robuust organisme als bakkersgist testen.”

“De trend is nu dat biotechnologie meer geautomatiseerd wordt.

Het ontwerpen en bouwen van stofwisselingsnetwerken in microorganismen vergt steeds minder menselijke interventie. Er bestaan robots die duizenden genetische modificatie-experimenten tegelijk doen. Onderzoekers verruilen hun pipetten voor computers, waarachter ze met handige pulldown menu’s DNA-fragmenten kiezen en combineren. Robots klussen het DNA vervolgens in elkaar.”

Er is daarom een moratorium ingesteld op het gebruik van de techniek op menselijke embryo’s.

Niet iedereen houdt zich daaraan. Aan de Sun Yat-Sen -universiteit in Guangzhou sleutelen wetenschappers aan menselijke embryo’s. Ze probeerden ze te ontdoen van de erfelijke bloedziekte bèta-thalassemie. De Chinezen waren niet van plan om de embryo’s uit te laten groeien, toch leidde het nieuws tot veel discussie.

Inspelen op intelligentie

“Er is een groot grijs gebied”, zegt Brouns. “Het creëren van übermenschen klinkt beangstigend, maar het genezen van een mens kan wel op steun rekenen. Een technologie uitsluiten waar we honderden of duizenden jaren mee vooruit kunnen, vind ik onverstandig.”

“Het is een kwestie van tijd voordat we kunnen inspelen op intelligentie. We moeten goed nadenken of we die richting op willen.”

Volgens prof. Sef Heijnen, de onlangs afgezwaaide hoogleraar biotechnologie, loopt het niet zo’n vaart. “De technologie kent limieten. Auto’s en vliegtuigen kunnen we in de computer ontwerpen. Bij levende cellen heb je te maken met toevalsprocessen. Nadat je een genetische aanpassing maakt in een embryonale fase, ontwikkelen cellen zich tot verschillende weefsels. Toevallige mutaties spelen dan een grote rol. Daar kunnen we niets aan doen. Ik denk daarom dat we nooit grip krijgen op eigenschappen die van veel genen afhankelijk zijn, >> zoals intelligentie.”

22

‘Een heel andere wind’

23

Hoogleraar windenergie prof.dr.ir. Gijs van Kuik neemt afscheid op het moment dat de prijs voor offshore windenergie de bodem bereikt. “Het verrast iedereen hoe snel het nu gaat.”

TEKST JOS WASSINK FOTO’S SAM RENTMEESTER

24

NR4 DECEMBER 2016

Mag ik uw handen eens zien? Ik had meer eelt en schrammen verwacht van het beeldhouwen.

“Als je het goed doet, krijg je geen eelt. Ik heb wel een blauwe plek onder m’n duimnagel, maar dat komt doordat die tussen een deur zat.”

Het contrast tussen ideeën uitbeelden in steen en het energie vangen uit wind had niet groter kunnen zijn. Is dat een bewuste keuze?

CV Gijs van Kijk (Mierlo, 1951) speelde als jongetje met vliegtuigjes en ging luchtvaart- en ruimtevaarttechniek studeren in Delft. Na een activistische studententijd studeerde hij in 1976 af. Aansluitend werkte hij, samen met Gerard van Bussel, als onderzoeker windenergie in de groep van prof.dr.ir.

Theo van Holten. Hij promoveerde in 1991 aan de TU Eindhoven en ging werken bij Stork Product Engineering In 1998 keerde hij terug naar Delft als hoogleraar in de windenergie. Twee jaar later werd hij daarnaast ook wetenschappelijk directeur van het interfacultaire onderzoeksinstituut Duwind. Vanaf 2006 nam prof.dr.ir. Gerard van Bussel de leiding van de eigen sectie over en legde Van Kuik zich toe op Duwind.

In 2001 is Van Kuik gaan beeldhouwen.

Zijn werk ‘Hersengolf’ hangt in het LR-gebouw. Andere voorbeelden zijn te zien op gijsvankuik.nl

“Ze hebben meer met elkaar gemeen dan je denkt.

Goed onderzoek doen is een sloom proces, vind ik.

Je moet inspiratie hebben, maar ook werken, uren maken en oefenen. In beide gevallen heb je de uitdaging om er iets mooi van te maken. Een publicatie, een experiment en de wiskunde moeten gewoon mooi zijn. Elegant en alle rommel eraf. Er zitten meer overeenkomsten tussen beeldhouwen en onderzoek dan je denkt.”

Even terug naar het begin. U studeerde in 1976 af bij de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek. Ik begrijp dat u een activistisch student was.

“Behoorlijk ja. Ik was lid van de toenmalige vooruitstrevende studentenbeweging A.A.G. en ik was actief in de onderwijscommissie, de faculteitsraad en in het faculteitsbestuur. We organiseerden studentenbijeenkomsten over onderwijsvragen.

We vergeleken colleges met elkaar en zagen veel overlap. Dat hebben we gepubliceerd. Toen kreeg ik de wind van voren. ‘Gijs van Kuik liegt’ stond er met koeienletters in het faculteitsblad. In het volgende nummer stond met veel kleinere letters een excuus, want blijkbaar hadden we gelijk.”

Wat was uw motivatie om mee te willen doen in al die bestuursorganen?

“Wat dreef de studentenbeweging? Het moest gewoon anders. Wij wilden meer zeggenschap en nieuwe richtingen uit met hoe de universiteit gerund wordt. Daar deed ik ijverig aan mee. Dan moet je verantwoordelijkheid nemen en zitting nemen in ‘duffe organen’ als onderwijscommissie, faculteitsraad en dergelijke.”

Na het afstuderen ging u onderzoek doen naar windenergie, dat nog nauwelijks bestond. Vanwaar die keuze?

“Ik speelde als jongentje graag met vliegtuigjes en zo ben ik hier terechtgekomen. Gaandeweg mijn studie kwam ik er achter dat ik geen vliegtuigen wilde maken. Dat was niet mijn toekomst.”

Waarom wilde u geen vliegtuigen maken?

“Ik vond, net als velen in die tijd, het niet goed om te werken aan een onderwerp dat zo gelieerd was aan leger en defensie. Dat wilde ik niet. Na mijn

kandidaats heb ik overwogen om over te stappen naar natuurkunde, maar heb dat niet gedaan. Ik ben doorgegaan met de meest natuurkundige afstudeerrichting binnen deze faculteit. Dat was theoretische aerodynamica. Daar werd ik weer blij van.”

Theoretische aerodynamica, dat is ingewikkeld toch?

“Ja, maar dat geeft niet. We hadden net de oliecrisis achter de rug met alles er omheen. Theo van Holten startte een vakgroep windenergie en hij vroeg collega Gerard van Bussel en mij in zijn groep. Voor mij was dat een perfecte match met een heel nieuwe tak van sport. Dat kon ik me niet beter wensen.”

‘Nederland is op Malta na het vieste jongetje van de klas’ Wat waren in die tijd de onderwerpen voor onderzoek?

“Van Holten wilde een rotor ontwikkelen die veel meer zou opbrengen dan toen gebruikelijk was.

Dat leidde bijvoorbeeld tot hulpvleugels aan het einde van de rotortips. Die vormen samen een kunstmatige ringvleugel die ervoor zorgt dat meer luchtmassa langs de rotor stroomt. We konden er zo inderdaad meer energie uit halen, alleen al die extra energie nodig om de weerstand van die hulpvleugels te overwinnen. Daar kwamen we niet doorheen.”

Je ziet het tegenwoordig wel, zo’n eindtip?

“Ja, sommige modellen hebben zo’n klein vinnetje.

Maar dat is niet het zelfde. Voor extra energie zijn die te klein. Wij zijn toen doorgegaan met rotor aerodynamica. Er kwamen mensen bij van materialen & constructies en van aero-elasticiteit.”

Was er contact met de industrie? Ik herinner me alleen de kleine blauwe windmolens van Lagerwey.

“Lagerwey was de eerste in Nederland, daarna kwamen er veel meer pionierende bedrijfjes.

Bouma is lang succesvol geweest, en is overgenomen door Nedwind. We hadden Van de Pol, een fabrikant van landbouwmachines, die Polenco windturbines maakte van staal. Nedwind is uiteindelijk overgenomen door het Deense bedrijf Vestas. Toen was alles weg, behalve Lagerwey.

Dat is nu na een paar faillissementen terug met megawatt machines. Uit één van die faillissementen is Darwind ontstaan dat opgekocht is door het

25 Chinese bedrijf Xemc. En nu is er ook nog 2-B Energy, vernoemd naar de twee bladen. Die turbine is speciaal ontworpen voor offshore toepassing.”

gebeurd. Daarom wilde niemand hier investeren.

Dat was in Denemarken en Duitsland echt anders.”

Mijn indruk dat we in Nederland nauwelijks een industrie hebben op windenergie klopt dus niet?

“Gelukkig wel ja. Plotseling zitten we in de voorhoede. Er worden dus vijf windcentrales gebouwd, ieder met het vermogen van een grote kolencentrale. Mooi toch.”

Waarom is de windindustrie in Nederland kleiner?

“Die andere landen hebben een veel betere thuismarkt gehad.”

Is dat omdat windenergie daar gestimuleerd werd?

“Jazeker. In Denemarken moet je goed zoeken naar een niet-Deense turbine.”

Is dat marktbescherming van de Denen?

“Dat mag je natuurlijk nooit zo zeggen. Ze hadden gewoon een goed imago. Dan is het logisch dat een Deense boer een Deense turbine koopt.”

Tot 1996 was windenergie in Nederland een marginaal gebeuren.

Er stond hooguit tien procent van wat er nu staat. Hoe hield u de moed erin?

“Goed koppig wezen. Je moet je realiseren dat wij, net als veel andere Delftse onderzoeksgroepen, heel internationaal werken. Daardoor hadden wij er niet rechtstreeks last van dat de Nederlandse markt achterbleef. Als je nieuwe materialen test, is dat open onderzoek. We hebben altijd meegedraaid in grote Europese programma’s. Vaak in samenwerking met Denen en Duitsers.”

Staat het onderzoek los van de industrie?

“Niet helemaal, want een groot deel van de financiering van promovendi komt uit Nederlandse bronnen. Maar op een of andere manier heeft de overheid een stimuleringsprogramma in de lucht gehouden. De markt ging moeizaam, maar op gezette tijden was er wel geld voor technologieontwikkeling. In Den Haag dacht men: als je technologie stimuleert, dan komt de markt vanzelf.

Zo werkt dat dus niet.”

Wat ontbrak eraan?

“Een overheid die windenergie wil en eraan meewerkt met logische financieringsinstrumenten.

De overheid had moeten besluiten langjarig windenergie te ondersteunen. Maar in Europa was Nederland berucht vanwege het zomaar stoppen van subsidieregelingen. Dat is meerdere malen

Vanwaar die omslag?

“We zullen wel moeten. We hebben ook het Kyoto- en Parijsprotocol ondertekend. We zijn verplichtingen aangegaan met Brussel en Nederland is op Malta na het vieste jongetje van de klas qua energiehuishouding. Het kabinet moet nu wel iets doen. We zijn heel blij met minister Kamp die het Energieakkoord heeft ingesteld. We gaan waarschijnlijk nog net op tijd ons gezicht redden.

Wat ook geholpen heeft, is dat Nederlandse offshorebedrijven voor andere landen windparken op zee aanleggen. Plotseling is nu ook VNO-NCW voor windenergie.”

Is in de offshore-olie niet veel te doen?

“Dat wordt inderdaad minder. Ik denk dat Van Oord en andere offshorebedrijven een stevig woordje hebben gesproken met VNO-NCW. Dat helpt allemaal. Er waait echt een heel andere wind op dit moment.”

Uw onderzoeksinstituut Duwind voorspelde voor 2030 een prijs van offshore windenergie van zeven cent per kilowattuur. Het Deense bedrijf Dong heeft dat nu al geoffreerd voor het park Borssele. Maakt de Nederlandse industrie nog een kans?

“O, jazeker. Dong is een consortium aan het vormen. Nederlandse bedrijven kunnen bij hen offreren. Tot nu toe zochten bedrijven elkaar eerst op en brachten als consortium een bod uit, vaak na overleg met het ministerie. Dat levert natuurlijk niet de laagste prijs op. Daar komt bij: er is door partijen als Dong en Vattenfall veel ervaring opgedaan met de aanleg van windparken op de Noordzee. Zij beheersen dat proces nu heel precies. Het derde is: windturbines zijn veel groter geworden, en daardoor beter en goedkoper. Dat werkt allemaal samen. Maar het verrast iedereen, mij ook, dat het zo snel gaat. Nog even en windenergie is de goedkoopste.”

Op 7 december 2016 nam Gijs van Kuik afscheid met een symposium over veertig jaar windenergie.

>>

“Nee, dat klopt niet. Je kunt wel zeggen dat de Nederlandse windindustrie een stuk kleiner is dan de Deense of de Duitse.”

Wat dat betreft waait de wind nu uit een andere hoek sinds minister Kamp vijf offshore windparken van 700 megawatt heeft gepland.

26

NR4 DECEMBER 2016

TEKST: JOS WASSINK FOTO: SAM RENTMEESTER

Zonsopgang voor PowerWindow Twee studenten bedenken iets handigs, beginnen een bedrijfje en doen mee aan competities. Niks bijzonders. Tot je opeens een half miljoen krijgt van de Postcodeloterij.

Dat overkwam TU’ers Willem Kesteloo en Ferdinand Grapperhaus.

H

et was de finale van de Postcode Lottery Green Challenge, ‘s werelds grootste competitie voor plannen tegen de klimaatverandering. Op 14 september stond Willem Kesteloo samen met vier andere ondernemers tegenover de jury onder leiding van sir Richard Branson. Kesteloo pitchte zoals hij had geleerd en geoefend. “Vandaag wil ik uw kijk op de wereld veranderen”, sprak hij. “Vraagt u zich wel eens af hoeveel glas je iedere dag tegenkomt. Wat als we dat glas een extra functie konden geven?”

Want dat is wat de PowerWindow van de technostarter Physee (spreek uit als ‘visie’) doet. Die

HOE WERKT HET? Tijdens hun afstuderen bij de vakgroep fundamentele aspecten van materiaal en energie (Fame) aan de faculteit Technische Natuurwetenschappen werkten Kesteloo en Grapperhaus aan infrarood luminescentie. Een

wekt met een ogenschijnlijk normaal raam elektriciteit op. Een vierkante meter is op een zonnige dag goed voor twintig watt waarmee je een telefoon kunt opladen of een laptop voeden. De jury beloonde het idee van de twee Delftenaren met de hoofdprijs van een half miljoen euro. “Ik kan het niet geloven”, reageerde Kesteloo.

Bijna drie weken later was hij nog niet van de schok bekomen. “We zijn in een achtbaan terechtgekomen en er is geen tijd geweest om het te laten bezinken.”

Wel hebben ze nagedacht over de verdere ontwikkeling. Een groot deel besteedt Physee aan verder onderzoek en ontwikkeling. Ze moeten glasfabrikanten kunnen laten zien dat ze de voor hen essen-

coating met het element thulium absorbeert zichtbaar licht en zendt het uit als infrarood straling waar zonnecellen juist heel gevoelig voor zijn. Dankzij totale interne reflectie geleidt het glas de infraroodstraling naar de rand waar het geabsorbeerd wordt

tiële coating (zie kader) op steeds grotere oppervlakten kunnen toepassen. Daarnaast wil Physee een productielijn opzetten voor de eerste series van stroom producerende raamkozijnen. En tot slot willen de technostarters investeren in mensen die het bedrijf door hun specialismen ‘op een hoger plan’ kunnen brengen.

RAAM MET MEERWAARDE

Bedrijfsnaam Physee is een samentrekking van physics en seeing. “We houden van woordgrapjes”, zegt Kesteloo. Niettemin zit er een serieus idee achter die naam. De noodzaak voor een andere energievoorziening is voor de mannen evident. Alleen zijn de oplossingen zoals zonnepanelen en windmolens

door smalle strips met zonnepanelen. Die zetten de straling om in elektriciteit. Bij een lichtdoorlatendheid van 70 procent is de opbrengst maximaal 20 watt per vierkante meter. Hoewel coatings op glas heel gebruikelijk zijn - HR++ glas telt wel

negen lagen - is de glasindustrie conservatief.

Physee moet bewijzen dat hun thuliumhoudende coating goed in het bestaande productieproces is in te passen en de effectiviteit van de andere coatings niet aantast.

Ferdinand Grapperhaus (in gestreept shirt) en Willem Kesteloo (rechts) wekken energie op met glas. volgens hen vaak zo monomaan functioneel dat ze als irritant ervaren worden. Kesteloo en Grapperhaus zochten naar een manier om functionaliteit te ontwikkelen in samenhang met wat er al is. In het geval van de PowerWindow gaat het om het toevoegen van energieproductie aan kozijnen die bij een renovatie de oude raampartijen vervangen.

Andere voorbeelden van toegevoegde functionaliteit zijn stroomopwekkende glaspanelen langs de snelweg, of vensters met een usb-contact, sensoren en wifiverbinding. De gegevens van de ramen kunnen dan gebruikt worden om de klimaatbeheersing beter te sturen. Of wat te denken van ramen met een grafeencoating die als elektrische radiator zijn in te zetten. Physee, zoveel wordt duidelijk, denkt in toegevoegde functionaliteit. Voorlopig is de PowerWindow het belangrijkste

product, zowel voor kantoorprojecten als bij particulieren.

Komend najaar worden er tien grote PowerWindows (1,8 bij 1,8 meter) geplaatst in het gerenoveerde kantoorpand Fellenoord bij Eindhoven. Projectontwikkelaar OVG ontwikkelt het pand voor de Rabobank. Dan zal ook bekend worden wat de ramen in praktijk opleveren.

TERUGVERDIENEN

Hoewel de ramen erg duur en zwaar zijn (meer dan honderd kilogram), zijn de meerkosten van de coating en de strips met zonnepanelen vrij beperkt. Kesteloo: “Voor een paar tientjes meer per vierkante meter worden het opeens ramen die zichzelf terugverdienen.” Natuurlijk liggen de productiekosten nu nog hoog omdat alles nieuw is.

Uiteindelijk moet de extra functionaliteit van stroom-

opwekking zich in een jaar of vijf terugverdienen, vindt Kesteloo.

“Deze vinding kan alleen succesvol worden als het ook commercieel interessant is. Anders is het alleen interessant voor liefhebbers of voor groene projecten.”

WARME LANDEN

Physee legt contacten met projectontwikkelaars in Nederland, maar droomt ook van Londen, Verenigde Staten, Azië en het MiddenOosten, waar meer gebouwd wordt dan hier. Warme gebieden met hoge kantoren, daar komt de PowerWindow het best tot zijn recht. Daar willen ze meer licht buiten houden en dus kan er meer elektriciteit mee worden opgewekt.

“Hoogbouw in de tropen is voor ons interessanter dan het renoveren van het Nationale Nederlandengebouw in Rotterdam,” aldus Kesteloo, wiens kijk op de wereld drastisch is veranderd. >>

PERSOONLIJK

Arno Smets

Leo Kouwenhoven

Sef Heijnen

Lucas van Vliet

Meer dan 150 duizend studenten bereikte hij met de online cursussen solar energy en sustainable energy. Het internationale platform edX dat deze moocs aanbiedt, heeft Arno Smets uitgeroepen tot beste docent. EdX-directeur en MIT-hoogleraar Anant Agarwal: “De cursus zonne-energie levert een belangrijke bijdrage aan een meer duurzame wereld. Dit laat zijn toewijding zien, tevens de edX-missie, om onderwijs toegankelijk te maken voor iedereen.”

Leo Kouwenhoven, oprichter van het onderzoeksinstituut voor de ontwikkeling van quantumcomputers, treedt in dienst van Microsoft. Het softwarebedrijf steekt al jaren geld in QuTech maar financiert nu een geheel nieuw laboratorium op de Delftse campus.

Kouwenhoven blijft aan de TU verbonden als onbetaald hoogleraar.

Professor Ronald Hanson neemt de leiding van QuTech over van de hoogleraar.

Na ‘43 jaar knoeien met micro-organismen’ is biotechnoloog Sef Heijnen met pensioen gegaan. Hij wil een boek schrijven over bioprocestechnologie met als titel ‘Begin bij het eind’. “Ik denk dat we nooit grip krijgen op eigenschappen die van veel genen afhankelijk zijn, zoals intelligentie. En ik denk dus ook niet dat we ooit designerbaby’s kunnen maken.”

Hij was al waarnemend decaan en is nu per 1 januari definitief benoemd.

Lucas van Vliet is sinds 1999 hoogleraar quantitative imaging aan de TU en sinds 2012 ook professor aan de Universiteit Leiden. Die functies combineert hij met het voorzitterschap van Medical Delta. Aan hem de taak een nieuwe locatie te vinden voor de afdelingen quantum nanoscience en imaging physics en om het groeiende aantal studenten onderwijs te bieden.

EWI, ZONNECELLEN

QUTECH

BIOTECHNOLOGIE

DECAAN TNW

Vijf nieuwe professoren bij IO

D

e faculteit Industrieel Ontwerpen verwelkomde in november vijf nieuwe professoren: Catelijne van Middelkoop, Deborah Nas, Jeroen van Erp, Jos Oberdorf en Roland van der Vorst.

Ze werken sinds dit jaar bij de faculteit en hebben als taak de ontwerppraktijk binnen de faculteit te brengen. Volgens decaan Ena Voûte komt de roep om meer mensen uit de industrie van onderaf.

“We wilden de faculteit laten weten wat er gebeurt in de wereld”, zei ze.

De vijf professoren zijn een of twee dagen per week in dienst en zullen zich vooral richten op onderwijs. “Met de inauguratie van één professor kun je slechts een bescheiden feestje organiseren”, aldus rector magnificus Karel Luyben. “Met vijf kunnen we het groots vieren.” En een feestje was het. Ruim zevenhonderd mensen waren aanwezig bij de inauguratie.

V.l.n.r.: Roland van der Vorst, Catelijne van Middelkoop, Jeroen van Erp, Deborah Nas, Jos Oberdorf.

29

iels Duinker is acht jaar als hij wil leren jongleren. Maar hij weet niet hoe dat moet. Als een paar jaar later kokers met jongleerballen een rage zijn, heeft hij eindelijk een gebruiksaanwijzing. Thuis leert hij jongleren en hij wordt toegelaten tot circus Rotjeknor.

Op zijn vijftiende besluit hij dat er zijn beroep van wil maken. Hij vindt zijn act echter niet goed genoeg om van te leven. Een studie industrieel ontwerpen lijkt hem interessant, maar hij kiest voor werktuigbouwkunde. “Dat is een concrete vorm van industrieel ontwerpen”, zegt hij.

Het eerste jaar gaat ‘supergoed’, daarna is hij drukker met jongleren. In 2006 haalt hij een paar struikelvakken niet en heeft hij een gat van een paar maanden voordat hij opnieuw tentamen kan doen. Dan wordt hij met zijn show gevraagd door het grote themapark Huis ten Bosch in Japan, waarin het gelijknamige paleis en een Nederlands stadje zijn nagebouwd. Hij werkt er drie maanden en stuurt een video van zijn show naar een agent in Engeland.

‘Zonder mijn opleiding was de show niet zo uniek geweest’ Na het halen van zijn bachelor besluit hij geen master te gaan volgen. Die energie wil hij liever steken in zijn act. Een week na zijn diplomauitreiking biedt een Amerikaanse

Hij heeft verschillende wereldrecords jongleren, is met zijn show in alle continenten geweest en staat volgend jaar tien maanden in de grootste comedy variétéshow van de Verenigde Staten: werktuigbouwkundig ingenieur Niels Duinker.

FOTO: SAM RENTMEESTER

N

Na Delft

Naam: Niels Duinker Woonplaats: Spijkenisse, volgend jaar tijdelijk in Pigeon Forge Tennessee Burgerlijke staat: Ongetrouwd Opleiding: Werktuigbouwkunde Vereniging: Studievereniging Leeghwater

cruisemaatschappij hem een goed contract aan. Hij jongleert nu al bijna acht jaar overal ter wereld, tot Antarctica toe. Als we hem bellen is hij in Griekenland op een zessterrenschip met zijn show Gravity is a joke, een mix van comedy en jongleren. Komend jaar is hij tien maanden in de Verenigde Staten. Hij heeft diverse wereldrecords, onder meer voor geblinddoekt jongleren.

Hoogtepunten kent Duinker volop.

Een lunch met Willem-Alexander en Máxima bijvoorbeeld, de eerste keer in Las Vegas werken en het respect dat hij krijgt van jongleerlegende Freddy Kenton. “Freddy heeft mij zijn grote geheim van jongleren met metalen bekers uitgelegd.” Duinker,

op zijn beurt, heeft die bekers verbeterd met zijn kennis van werktuigbouwkunde, analyse en materiaalkunde. “Ik heb ze van plastic gemaakt en heb nu een wereldrecord met een act van twaalf bekers.” De man die hem nu heeft geboekt, wil graag unieke acts. Daarom heeft Duinker met mechatronica een machine gemaakt die ballen met ledlampjes in zijn jongleerpatroon schiet. Zo onderscheidt hij zich van andere jongleurs. Hij vindt het daarom ook kortzichtig als mensen denken dat hij niets met zijn opleiding doet. “Zonder die opleiding was de show niet zo uniek geweest en had ik bijna geen werk gehad.” CvU

30

NR4 DECEMBER 2016

OCT-15-030 Propellervoortstuwing met beschermende ring die tevens dienstdoet als stabilisatie- en stuurvlak

PATENT

Uitvinder: Prof.dr.ir. Leo Veldhuis

ILLUSTRATIE: STEPHAN TIMMERS

H

et aantal vliegbewegingen groeit jaarlijks met vijf procent, wat volgens Leo Veldhuis, hoogleraar flight performance and propulsion, gepaard gaat met een ‘explosie van het aantal vliegtuigen’.

Om die zuiniger te maken, zijn onconventionele oplossingen nodig, stelt hij. Het idee dat voor kortere afstanden - zo’n tachtig procent van alle vluchten - de wat langzamere propellervoortstuwing een goed alternatief is, is inmiddels gemeengoed. “De winst is aanzienlijk”, zegt Veldhuis.

“Zogenoemde contra roterende propellers zijn 25 procent zuiniger dan vergelijkbare turbofans straalmotoren.”

Ze produceren alleen veel geluid.

Ook de positionering op het vliegtuig is een vraag. “De industrie onderzoekt de toepassing al jaren.

Ik ben verbaasd dat niemand op mijn idee was gekomen.” Veldhuis bedacht dat de propellers het beste achter op de romp geplaatst kunnen worden, om geluidsoverlast in de cabine te beperken. Het revolutionaire zit echter in de ring, de duct, rondom de propellers. Die beperkt niet alleen de geluidsoverlast en het gevaar voor een doorboorde vliegtuigromp bij losschietende rotorbladen, maar neemt ook de functie over van de stabilisatie-vlakken op de staart. Die zijn niet meer nodig, wat gewicht scheelt. Tests met een schaalmodel zijn veelbelovend. Veldhuis hoopt zijn idee nu onder te brengen in het Novair-project, dat op 1 december is gestart en dat mede met Europees geld wordt gefinancierd. Doel is om naast ontwerpstudies en computersimulaties meerdere schaalmodellen te maken van onconventionele vliegtuigen met, deels, elektrische aandrijving. De voornaamste uitdaging daarbij is overigens eentje die andere faculteiten moeten oplossen: het vergroten van de energiedichtheid van accu’s. SB

COLUMN

H

31

Technology for Death

et 175-jarig bestaan van de TU Delft is een mooi moment om de deuren te sluiten. In het welvarende, veilige en goed doorvoede Westen zit namelijk niemand meer op ingenieurs te wachten. De handige lieden die hielpen om de berg te beklimmen, zijn niet meer nodig nu het volk vindt dat de top wel zo’n beetje is bereikt en ze het verder zelf wel af kan.

Het optimisme dat aan de basis van onze gezamenlijke klauterpartij stond, heeft plaatsgemaakt voor pessimisme; pessimisme over de rol van technologie in het algemeen en de mensen die er verstand van hebben in het bijzonder. Experts dienen gewantrouwd te worden en feiten zijn ook maar een mening, u kent dat wel.

We hebben het inmiddels zó goed, het uitzicht is zó oogverblindend dat we niet alleen vergeten zijn hoeveel bloed, zweet en tranen het heeft gekost om boven te komen, maar dat we ons ook niet realiseren hoe dankbaar we zouden moeten zijn voor de hulpmiddelen die we onderweg tot onze beschikking hebben gehad.

Zo willen steeds minder mensen zien dat we onze welvaart voor een flink deel danken aan goedkope fossiele energie. In plaats van afscheid nemen met een eervol afscheidssaluut, moeten we ons ervoor schamen. De ultieme trap na is de ontkenning van de noodzaak. Fossiele energie? Is eigenlijk helemaal niet nodig.

Of neem voedsel.

Daarover heeft het

idee postgevat dat als iedereen nou maar een beetje zijn best doet, we de hele wereld kunnen voeden met louter natuurlijke, biologische producten waar geen mens aan te pas komt. Terwijl in werkelijkheid een flink deel van de wereldbevolking binnen een paar weken zou creperen wegens te weinig eten.

Niet alleen laat 39 procent van de meisjes zich niet tegen baarmoederhalskanker vaccineren, inmiddels liggen ook de standaard kindervaccinaties onder vuur. Die redden helemaal geen levens, die verwoesten ze, zo is de kritiek. Waarom zou je gezonde kinderen een ziekte geven?

Mijn kind inspuiten met difterie, hoe durft u. Intussen hebben experts geleerd dat ze ieder dwaallicht dienen te bejegenen alsof het een hooggeleerde collega is. Doen ze dat niet, dan worden ze als lid van ‘de elite’ aan de schandpaal genageld.

Of erger. Het heeft wel wat weg van de gekte waarmee in de middeleeuwen vrouwen als heks de dood in werden gejaagd.

Keer die decadente verwende westerling de rug toe. Trek de deur achter u dicht en richt u voortaan op de 795 miljoen ondervoede mensen wereldwijd, de 1,2 miljard zonder elektriciteit, de 1,6 miljard zonder fatsoenlijk onderkomen en de 2,4 miljard zonder toilet. Help de hongerigen, de armen, de daklozen, de zieken. Help de mensen voor wie technologie nog wél ‘leven’ betekent.

Ir. Remco de Boer is communicatiespecialist techniek & wetenschap.

32

NR4 DECEMBER 2016

Promoverende moeder Toen Zuzana van der Werf-Kulichova op 25 oktober haar proefschrift verdedigde, was ze 37 weken zwanger van haar vierde kind. Tijdens haar promotietraject van zes jaar kreeg ze drie kinderen. Wat is haar geheim?

TEKST: SASKIA BONGER FOTO: SAM RENTMEESTER

Zuzana van der Werf-Kulichova : “Na mijn zwangerschapsverlof had ik weer een frisse blik op mijn onderzoek.”

H

et is herfstvakantie en het regent. Zuzana van der Werf-Kulichova is thuis met haar drie dochters van vijf, vier en twee. De jongste hoort in bed te liggen, maar doet vrolijk lachend de deur open. “Ze wil niet slapen met haar zusjes in de buurt”, lacht Van der Werf. Ze stuurt de

peuter naar de opgeruimde woonkamer, waar de oudere meisjes naar een Disney-film kijken. Op de salontafel staan fruit en water. De kleinste gaat ook op de bank zitten, met een iPad op schoot, en zo kunnen we een volwassen gesprek voeren in aanwezigheid van drie kinderen.

Van der Werf is 36 weken zwanger,

maar heeft geen tijd gehad om de kinderkamer te schilderen of van zwangerschapsverlof te genieten.

Over een week verdedigt ze haar proefschrift en ze moet haar presentatie nog voorbereiden.

Ze lacht wanneer ze hoort dat wij haar verhaal hebben gehoord van haar promotor dr. Patricia Osseweijer.

33

“Ik was dertig weken zwanger van mijn eerste dochter toen ik met mijn promotietraject begon. Wanneer ik het proefschrift verdedig, ben ik 37 weken zwanger van mijn vierde kind.

Patricia heeft me enorm ondersteund, ongeacht het risico dat de baby vlak voor de verdediging komt.”

Nu werkt Van der Werf nog hard aan haar proefschrift ‘The why’s and how’s of scientists’ policy engagement. The lessons from agricultural biotechnology’. Een van de commissieleden had behoorlijk wat opmerkingen bij haar manuscript. De afgelopen drie weken heeft ze veertien uur per dag gewerkt om het proefschrift te herzien, de lay-out in orde te maken en het uiteindelijke document op tijd bij de drukker te krijgen. “Het moeilijkste was om tegen de meisjes te zeggen dat ze nog een avondje moesten wachten voordat ik ze weer kon voorlezen”, zegt Van der Werf.

ONVOLKOMENHEDEN

Gelukkig was de stress niet de hele tijd zo groot. De steun van haar man en zijn ouders heeft veel aan het succes bijgedragen. Wat adviseert ze vrouwen die ook willen promoveren en zwanger zijn? “Wees niet bang voor onvolkomenheden, durf een standpunt in te nemen en werk stap voor stap.”

Van der Werfs moederschap dwong haar tot efficiënt werken. “Al het werk moest op mijn werkkamer op de TU gebeuren. En doordat ik kinderen kreeg, had ik natuurlijke deadlines.

Net als nu werkte ik tijdens elke zwangerschap tot het eind toe door, zodat ik na de geboorte meer tijd had voor de baby.”

In totaal heeft Van der Werf tijdens haar vijfjarige promotiecontract twaalf maanden zwangerschapsverlof gehad en 32 uur per week gewerkt. De maanden van haar zwangerschapsverlof

waren niet alleen goed voor het gezin, maar ook voor haar promotie. “Na zestien weken afwezigheid had ik een frisse blik. Promovendi zijn meestal erg geconcentreerd met hun project bezig, ook ’s avonds en in het weekend.

‘Als promovendus heb je veel vrijheid, en het ligt aan je eigen houding en verantwoordelijkheidsgevoel hoe je daarmee omgaat’ Ik merkte dat afstand tot het onderzoek nieuwe perspectieven opleverde.”

Van der Werf benadrukt dat al haar kinderen gewenst waren. “Ik weet dat veel mensen denken dat moederschap en promoveren moeilijk te combineren zijn. Ik denk dat kinderen krijgen op elk punt in je leven een grote uitdaging en een grote verantwoordelijkheid zijn. Als promovendus heb je ook veel vrijheid, en het ligt aan je eigen houding en verantwoordelijkheidsgevoel hoe je daarmee omgaat.”

Van der Werf ontmoette haar man tijdens de studie milieukunde in Wageningen. Ze kwam daar in 2005 als Erasmus-uitwisselingsstudent uit Slowakije en besloot in Wageningen een tweede master te doen. Na haar afstuderen werkte Van der Werf bij de TU Delft als projectleider van het project ‘Science for biosafety regulations’ van de Europese Commissie.

BIOGEBASEERDE ECONOMIE

Haar promotieonderzoek gaat over een verwant onderwerp. Van der Werf behandelt in haar proefschrift de casus van de landbouwbiotechnologie. Ze stelt dat het voor een succesvolle transitie naar een biogebaseerde eco-

nomie nodig is dat wetenschappers, als deskundigen met maatschappelijk verantwoordelijkheidsgevoel, meer deelnemen aan beleidsdiscussies over de implementatie van nieuwe biowetenschappelijke technologie.

Wetenschappelijke instellingen moeten daarom tijd geven voor betrokkenheid bij beleid en deze betrokkenheid erkennen en belonen. Wetenschappers hebben een belangrijke rol bij de onderbouwing van beleid, ontdekte Van der Werf toen ze deelnam aan besprekingen over het Cartagena Protocol on Biosafety in 2008. “Er waren veel vertegenwoordigers van ngo’s en het bedrijfsleven, maar wetenschappers uit de publieke sector waren minder dominant aanwezig.

Dat is jammer, want publiek onderzoek naar landbouwbiotechnologie is belangrijk als we rekening willen houden met behoeften van boeren, vooral in ontwikkelingslanden.”

Vooral wetenschappers die werken in controversiële wetenschappelijke gebieden moeten volgens Van der Werf bij zulke besprekingen en andere opiniërende platforms aanwezig zijn.

“Zij zijn immers het best in staat om een overzicht te geven van de wetenschappelijke stand van zaken en de mogelijke implicaties voor beleid.”

Tijdens het gesprek kruipt de jongste dochter van Van der Werf op schoot.

Haar ogen vallen bijna dicht. De Disney-film is afgelopen en de oudere dochters laten zich horen. Zo eindigt het gesprek van de volwassenen op natuurlijke wijze, net zoals straks Van der Werfs promotieproject. Ze is tevreden over het resultaat. “Natuurlijk kan het altijd beter, maar volgens mij heeft het geen zin om naar perfectie te streven. Dan doe je soms helemaal niets meer. Ik heb mijn best gedaan.” <<

34

NR4 DECEMBER 2016

HORA EST ‘ In het publieke debat worden te simplistische modellen van onze complexe en diverse wereld gebruikt, wat ertoe leidt dat te eenvoudige oplossingen worden voorgesteld voor belangrijke problemen.’

Frank Drop, luchtvaartkundig ingenieur “Modellen zijn simplificaties van de complexe wereld om ons heen. Zij worden gebruikt om doelgerichte oplossingen voor complexe maatschappelijke problemen te vinden. Het formuleren van zulke modellen is niet eenvoudig, mede door de bestaande terugkoppelingen tussen potentiële oorzaken en gevolg, zoals bijvoorbeeld tussen armoede, werkgelegenheid en criminaliteit. Simpele modellen zijn

aantrekkelijk, omdat ze simpele oplossingen suggereren. Echter, te simplistische modellen schrijven verkeerde oplossingen voor. We zijn simpele verklaringen, die passen in 140 leestekens of korte nieuwsitems, te veel gaan waarderen.

We moeten erkennen dat de wereld complex is, diegenen die deze complexiteit bloot leggen belonen, en accepteren dat complexe problemen complexe oplossingen vereisen.

Opbouwende kritiek is een grote gunst voor een onderzoeker.

Hassan Nemati, ingenieur proces & energie

Mensen zonder gevoel voor humor zijn een bedreiging voor de menselijke soort.

Wereldreizen is geen noodzakelijk deel van het leven, maar zou dat wel moeten zijn.

Odette da Silva, industrieel ontwerper

Joshua Olaf Island, natuurkundig ingenieur

Virtueel testen is een contradictiointerminis.

John Alan Pascoe, materials engineer

Het invoeren van gratis parkeren in stedelijke gebieden is een slecht idee, vanuit alle perspectieven.

Giuliano Mingardo, transportingenieur

Ondanks beperkt commercieel succes zou onderzoek aan brandstofceltechnologie voortgezet Kritiek betekent dat iemand heeft opgelet. moeten worden. Annemarie Mink, industrieel ontwerper Karolis Vilcinkas, scheikundig ingenieur

Het debacle met hogesnelheidstrein Fyra toont aan Een kwaadaardig idee kan met schoonheid worden dat technische problemen beter aangepakt kunnen uitgevoerd (dit proefschrift). worden door ingenieurs dan door juristen.

Odette da Silva

Johan Vogel, werktuigbouwkundig ingenieur

35

DE ZAAK Parkeren in steden kan een dure aangelegenheid zijn. Tenzij je parkeert met ParkBee, dat de wereld belooft te veroveren met goedkope parkeerplekken.

FOTO: MARCEL KRIJGER

‘Funding is een gevoelig proces’ In maart verruilde hij zijn functie bij de startersincubator in volle overtuiging voor het ondernemerschap – om vervolgens nauwkeurig zoveel mogelijk ondernemersvalkuilen te omzeilen, waarin hij in de voorgaande jaren zoveel ondernemers had zien trappen.

“Door te blijven praten met garageeigenaren en andere klanten, bijvoorbeeld. Een goede marketingstrategie te bedenken en vooral veel uit te

Foto: Marcel Krijger

R

elatief goedkoop voor het publiek, klimaatpositief, en voor vastgoedeigenaren een aantrekkelijke bron van extra inkomsten. Door parkeergarages van bedrijfspanden buiten kantoortijd (16 van de 24 uur) via parkeerapps als Parkmobile en Parkline voordelig aan te bieden aan consumenten, los je het parkeerprobleem op in de grote steden. Daarnaast beperk je er ook CO2-uitstoot mee door ‘zoekverkeer’ te verminderen.

Het idee komt van expats Jian Jiang (China) en Tom Buchmann (Engeland). In 2014 stapten ze met hun idee naar start-up-bolwerk YesDelft. Niet alleen om de technologie achter de parkeerapp te ontwikkelen, maar ook om een frontman te vinden die het commerciële deel van het bedrijf voor zijn rekening kon nemen.

Dat zag de commercieel directeur van YesDelft, Wouter de Bruijne, helemaal zitten.

proberen. Maar om sommige uitdagingen kun je niet heen. Zo wist ik inmiddels hoe lang de weg naar funding kan zijn; dat is gewoon een gevoelig proces.”

Dat de voormalige YesDelft-directeur ooit zelf aan de slag zou gaan bij een start-up, lag in de lijn der verwachting.

“Maar ik wilde niet in de niches belanden waarin veel techneuten zich begeven. Als ik het zou doen, moest ik er de grote massa mee bereiken.

Onlangs openden we naast ons kantoor in Amsterdam en een R&Dafdeling in Rotterdam, ons eerste buitenlandse kantoor in Londen. We groeien onwaarschijnlijk hard, van drie werknemers een jaar geleden, tot vijftien fte nu. Inmiddels zijn 34 bedrijfsparkeergarages met in totaal 1800 parkeerplekken aangesloten bij ParkBee.” Ook ontving de onderneming onlangs een kapitaalinjectie van

1,8 miljoen euro van de Zuid-Hollandse regionale ontwikkelingsmaatschappij InnovationQuarter (waarbij ook de TU Delft betrokken is) en vier informal investors, om die internationale uitbreiding te versnellen. “Over vijf jaar is ParkBee geïntegreerd in de autosoftware, en parkeren mensen wereldwijd via ons; goedkoper dan het straattarief.” JB parkbee.com

Naam: Wouter de Bruijne, Jian Jiang en Tom Buchmann Studies: MSc Business Administration, Rotterdam School of Management (Wouter de Bruijne), PhD computational finance, Essex University (Jian Jiang) en MSc Computer Science, Imperial College London (Tom Buchmann) Bedrijf: ParkBee Product: Voordelig parkeren voor consumenten in leegstaande bedrijfsgarages.

Missie: Een oplossing bieden voor het parkeerprobleem: betaalbaar parkeren op toplocaties voor consumenten, en extra inkomsten voor vastgoedeigenaren.

Omzet: “We groeien enorm, en breken elke week een nieuw record. Ik kan geen informatie delen over getallen: niemand moet alleen om het geld een start-up beginnen.”

Over vijf jaar: “Is ParkBee geïntegreerd in de autosoftware, en parkeren mensen wereldwijd via ons; goedkoper dan het straattarief.”

36

NR4 DECEMBER 2016

TEKST: TOMAS VAN DIJK FOTO: SAM RENTMEESTER

De stad als orkest Hangjongeren, rotzooi op straat; in veel wijken voelen mensen zich onveilig.

Volgens onderzoekers is er meer aan de hand. “Het ritme in die wijken klopt niet.”

In het Rotterdamse winkelcentrum Keizerswaard voelen bezoekers zich onveilig.

H

et ritme en de grondtoon van de stad.

Als deze niet deugen, kun je hoog of laag springen, dan voelt een stad niet prettig aan. Voor de hardcore bèta klinkt dit misschien wat te metafysisch. Niet voor onderzoekers van TBM. In september zijn ze gestart met het onderzoeksprogramma City Rhythm. Ze bekijken of ze het gevoel van veiligheid van inwoners van probleemwijken kunnen verhogen door in te spelen op stedelijke ritmes.

De onderzoekers borduren voort op de filosofie van de marxistische denker en cultuurfilosoof Henri Lefebvre (1901-1991). In de jaren dertig presenteerde

hij zijn theorie van de ritmeanalyse: een nieuwe kijk op urbanisme en architectuur. De theorie, vrij vertaald: de mens heeft een ritme, zijn ademhaling, hartslag, slaappatronen hebben een cadans. En in steden zijn ook ritmische patronen. Denk aan alle weggebruikers, rivieren en winkels die op gezette tijden open en dicht gaan. Als de stedelijke en menselijke ritmes niet overeenkomen, is er sprake van arythmie. Dat geeft een gevoel van onveiligheid.

De theorie wint de laatste jaren aan invloed bij cultuurfilosofen, merkt dr. Caroline Nevejan van TBM, trekker van het project City Rhythm.

In City Rhythm werken onderzoekers van de TU samen met collega’s van het Amsterdams Instituut voor Advanced Metropolitan Solutions, het datacentrum Amsterdam en gemeenteambtenaren van zes gemeenten: Zoetermeer, Helmond, Amsterdam, Den Haag, Rotterdam en Zaanstad. Iedere stad heeft elk één pilotwijk aangewezen. Het onderzoek duurt een jaar.

Ritmes in steden veranderen sterk, zegt Nevejan. “We werken niet meer van negen tot vijf, de winkels sluiten niet meer om zes uur. Er zijn wel nieuwe ritmes te ontdekken. Om twaalf uur staan alle moeders een kwartier te vroeg op het schoolplein te wachten op hun kind en ‘s avonds zitten we massaal op het internet.

Maar naar ritmes handelen en beleid hierop aanpassen gebeurt nog niet.”

Aan wat voor interventies moet je denken? “Misschien passen we het traject van een stadsbus, of de surveillanceroosters van wijkagenten aan op het ritme in de wijk”, zegt Nevejan. “En als je weet dat op bepaalde tijdstippen veel ouderen op pad zijn, kun je de stoplichten bij zebrapaden anders instellen.” Het onderzoeksteam wil open datasets en informatie direct uit de wijken gebruiken. Verkeersdata bijvoorbeeld, en data over mobiele telefonie en energieverbruik.

IN DE COLLEGEBANKEN

Het eerste half jaar spelen studenten van de TU Delft, de Erasmus Universiteit Rotterdam en de Universiteit Leiden een grote rol. 43 Studenten van de gezamenlijke minor Responsible Innovation zullen data verzamelen en veldwerk doen. De studierichtingen van de deelnemers lopen wijd uiteen; van geneeskunde, civiele techniek en bedrijfskunde tot TBM. Ze zijn de wijken in gegaan om te polsen of de bewoners zich veilig voelen en delen hun eerste bevindingen met de groep. De probleemstelling helder krijgen, blijkt geen sinecure. De studenten die de wijk Bijsterveld in Helmond onderzoeken, zien zich voor een uitdaging gesteld. “Onderzoek van de gemeente wijst uit dat de inwoners zich onveilig voelen”, zegt een studente. “Uit onze eigen enquête blijkt het tegendeel.”

“Je moet je vraagstelling veranderen”, oppert een andere student. “Kennelijk communiceren de inwoners en de gemeenteambtenaren niet goed met elkaar en is er daardoor een misverstand ontstaan.”

Waar zit hem het ritme-aspect in dit alles? Promovenda ir. Pinar Sefkatli, die studenten begeleidt, legt uit dat ritme niet alleen te maken heeft met timing.

“Ritme gaat over het bereiken van gemeenschappelijke gronden. Cultuur maakt onderdeel uit van ritme. Als

mensen elkaar niet begrijpen is er een breuk.”

Dat laatste blijkt veel voor te komen. Zo komen in de wijk Vensterpolder in Amsterdam Zuidoost alleenstaande moeders niet aan de bak, ze volgen geen opleiding en staan buiten de maatschappij. “Er zijn initiatieven om deze vrouwen te helpen”, zegt een van de studenten van team-Amsterdam. “Maar ze weten deze niet te vinden. Die vrouwen leven van dag tot dag.

Hun ritme sluit niet aan op die van de gemeente.”

‘Ritme gaat over het bereiken van gemeenschappelijke gronden’ De studenten krijgen een hoop ellende voorgeschoteld.

In Zaanstad verjagen hangjongeren de oudere inwoners. In Rotterdam heerst angst bij de winkelcentra Keizerswaard en Alexandrium. En in het stadsdeel Escamp in Den Haag maken bewoners zich zorgen om de komst van asielzoekers.

COFFEESHOPS EN BORDELEN

Nevejan legt uit dat het lesprogramma bestaat uit interactieve lessen. “De studenten runnen de show.

Ik begeleid hen in het orkestreren van discussies en ontwerpoefeningen voor en met elkaar.”

De studenten gaan los. “Een businesscase voor Helmond? Ja hoor, daar weet ik wel wat op”, zegt een student. “We openen een winkelstraat met coffeeshops en bordelen. In Helmond gebeurt weinig. We moeten zorgen voor levendigheid.”

En wat te doen aan de angst voor asielzoekers die leeft onder inwoners van Escamp? “Gebruik virtual reality.

Laat de inwoners zien hoe de situatie in Syrië is. Dan realiseren ze zich dat ze het zelf best goed hebben.”

Ritme blijkt een ruim begrip. Is dit joligheid? “Nee”, zegt Nevejan. “Het is vrijdenken. Dat is moeilijk.

Je hebt dat nodig om te innoveren.”

Nevejan merkt dat studenten worstelen met vrijdenken. “En dat is begrijpelijk”, zegt ze. “Aan universiteiten leren studenten op dit moment veelal om te gehoorzamen. Maar de universiteit is geen koekjesfabriek. Studenten moeten juist uit hun comfortzone komen.” << Lees hier de aanbevelingen van de studenten: tudelft.openresearch.net

Beste afstudeerder Van Campenhout onderzocht deuken Olaf van Campenhout (25) is uitgeroepen tot beste afstudeerder van de TU in het collegejaar 2015-2016. Hij studeerde met een 9,5 af bij de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek.

Foto: UfD

V

Olaf van Campenhout ontdekte dat een recente hypothese over gedeukte oppervlakten klopt.

an Campenhout onderzocht de weerstandsvermindering van gedeukte oppervlakken in turbulente grenslagen en verbeterde zo het begrip over de werking van dat mechanisme. Hij ontdekte dat een recente hypothese over stromingen over gedeukte oppervlakten klopt, namelijk dat er een golf over het oppervlak ontstaat.

“Je vindt dit type stroming overal: over je auto, fietsende mensen, in pijpleidingen, onder schepen, noem maar op. Het heeft dus potentie voor het verminderen van weerstand in allerlei toepassingen en daarmee heeft het ook consequenties voor de economie, het milieu en het industriële concurrentievermogen”, aldus Van Campenhout, die en passant ook zijn masterdiploma Chinese economie aan de Erasmus Universiteit Rotterdam behaalde.

“Een theorie bewezen, relevant voor milieu en bedrijfsleven en een lopende patenaanvraag”, somde Anka Mulder, voorzitter van de jury dan ook op bij de toekenning van de prijs. Van Campenhout ontving een medaille, tweeduizend euro aan prijzengeld, een lidmaatschap van KIVI en een Dell laptop.

Het Universiteitsfonds Delft reikt de prijs voor beste afstudeerder uit sinds 1989. De prijs moedigt talent aan en geeft excellerende studenten het podium dat zij verdienen. Zo inspireert het Universiteitsfonds hen om het beste uit zichzelf te halen.

Pilot alumnimentoren maakt vliegende start Het nieuwe programma van de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek om alumni in de rol van mentor aan studenten te koppelen, heeft veel respons ontvangen in de pilotfase.

Het AE Mentor Alumni Programma (MAP) helpt studenten na te denken over hun toekomst na de studie. Voor alumni biedt MAP de mogelijkheid om iets terug te geven aan hun voormalige faculteit, om hun coaching- en adviesvaardigheden te versterken en om in contact te komen met de frisse ideeën van studenten buiten de werkvloer van

hun eigen bedrijf.

Met het programma wil de faculteit het opbouwen van een duurzaam en waardevol netwerk voor studenten en alumni faciliteren. MAP helpt de faculteit daarnaast bij het versterken van bestaande en het investeren in nieuwe relaties met alumni over de hele wereld. Dit biedt nieuwe samenwerkingskansen op het

gebied van onderwijs en onderzoek.

In totaal hebben 100 studenten en 84 alumni zich ingeschreven, en staan er al 40 studenten op de lijst voor de tweede ronde (maart - juli 2017).

Sinterklaas bij Alumni Chapters

Over de hele wereld kwamen alumni rond 5 december bijeen om te toasten op de sint. Vanuit Nederland was een Sint-pakket ontvangen met typisch Nederlandse Sint-goodies.

Zowel op locaties onder Delftse vlag als op locaties waar de TU Delft met TU/e en Twente University samenwerkt in het verband Dutch Engineer Alumni, konden alumni onder het genot van een drankje herinneringen ophalen en hun netwerk ter SINTERKLAASBORREL plaatse versterken.

39

Goede Vrienden van het Universiteitsfonds Delft ontmoeten elkaar

N

studenten en onderzoekers. Na een geanimeerde borrel in het atrium begaven de gasten zich naar de tot grand dining room omgetoverde studieplekken. Voorzitter Michael Wisbrun en directeur Evelyne Esveld heetten de gasten van harte welkom. Keynote speaker David Abbink inspireerde hen met een levendig verhaal over de ontwikkelingen en uitdagende toekomst op het gebied van robotica: het Robotics Institute en Robo Valley. Tijdens een lopend dessert in het atrium werd de avond voortgezet.

Voor meer informatie over Goede Vrienden kunt u contact opnemen met Machteld von Oven via 015-2786409 of ufonds@tudelft.nl

Foto: UfD

a drie succesvolle edities organiseerde het Universiteitsfonds Delft voor de vierde keer het jaarlijkse Goede Vrienden Diner. Met dit diner bedankt het fonds haar bijzondere relaties voor hun betrokkenheid en steun aan het fonds en daarmee aan de TU Delft. Dit jaar vond het diner plaats in het splinternieuwe ‘trillingarme’ state-of-the art gebouw van Technische Natuurwetenschappen, dat model staat voor innovatief onderwijs en hoogwaardig onderzoek. Groot was de belangstelling voor de aan het diner voorafgaande masterclasses over Robotics en Team iGEM, die inzicht gaven in de huidige trends van het onderwijs binnen de TU Delft. Het geïnteresseerde publiek kon zo ervaren wat hun bijdrage betekent voor

Alumni Activiteiten 13 januari 175ste Dies Natalis TU Delft 13 januari Alumniborrel werktuigbouwkunde, Gezelschap Leeghwater 14 januari Nieuwjaarsborrel alumni wiskunde en informatica 19 – 20 januari PhD symposium luchtvaart- en ruimtevaarttechniek

Loopbaanadvies

Alumni kunnen tot vijf jaar na afstuderen terecht bij het TU Delft Career Centre voor loopbaangesprekken. Heb je twijfels over je huidige baan, wil je meer weten over je loopbaan of wil je sparren met een onafhankelijk adviseur over je mogelijkheden? Maak dan een afspraak via de TU Delft alumni portal met Maaike Mulder-Pol. CONTACT Vragen, opmerkingen of adreswijzigingen?

Alumni Relations TU Delft: alumnibureau@tudelft.nl www.alumni.tudelft.nl

Steun ook het talent van de TU Delft, word donateur van het Universiteitsfonds Delft Het Goede Vrienden Diner vond plaats in het nieuwe gebouw van de faculteit Technische Natuurwetenschappen.

universiteitsfonds.tudelft.nl ufonds@tudelft.nl

40

NR2 JULI 2016

Het lab van...

Gezondheidstechniek, CiTG

FOTO: SAM RENTMEESTER

De Spaanse Sara Toja Ortega werkt als stagiaire aan het bioXtreme project van de afdeling watermanagement. Haar onderzoek richt zich op anaerobe membraanbioreactors die onder extreme omstandigheden (hitte, vervuiling en zonder zuurstof ) gifstoffen als fenol moeten afbreken in industrieel afvalwater. Zij analyseert de microbiĂŤle populaties die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van de gifstoffen.