02

15

iMaintain

WHAT’S NEXT30

Abonnees lezen meer op www.imaintain.info

Grafeen wordt wel een wondermateriaal genoemd, de bijzon-

dere koolstofverbinding belooft snellere computers, betere sen-

soren en nog veel meer. Maar het lukt nog niet goed om gra-

feen van goede kwaliteit te produceren op industriële schaal.

Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben

mogelijk een doorbraak bereikt.

Grafeen groeit op koperoxide

OOGSTROBOT VERDER ONTWIKKELDWageningen UR leidt een inter-

nationaal onderzoeksprogramma

voor de ontwikkeling van een

oogstrobot voor paprika’s. De

robot wordt de eerste oogstrobot

ter wereld die in een commerciële

kas zal worden ingezet. Op 12

februari is het project SWEEPER

gestart.

In Europa wordt er jaarlijks

1,3 miljard kilogram paprika’s

geoogst. Al eerder is er in het

Europese project CROPS een

oogstrobot voor paprika ontwik-

keld. Maar de afgelopen tien jaar

heeft fundamenteel onderzoek

geleid tot inzichten en technolo-

gische ontwikkelingen waarmee

de SWEEPER-partners deze robot

verder kunnen ontwikkelen.

Het EU Horizon 2020-program-

ma voor Onderzoek en Innova-

tie steunt het SWEEPER met een

bedrag van vier miljoen euro.

De Groningse onderzoekers zijn er in geslaagd om met succes

grafeen te laten groeien op koperoxide. Dit resultaat en een

nauwkeurige analyse van de eigenschappen van grafeen op het

oxide zijn nu gepubliceerd op de website van het tijdschrift Nano

Letters. Daar beschrijft het team dat het grafeen op koperoxide

volledig ontkoppeld is, wat betekent dat de bijzondere elektroni-

sche eigenschappen nog helemaal intact zijn.

Dit resultaat kan verstrekkende gevolgen hebben volgens de

universiteit. Meike Stöhr, een van de onderzoekers: ‘Andere labo-

ratoria moeten onze bevindingen nog wel reproduceren en er zal

nog een flinke inspanning nodig zijn om de groeicondities van

het grafeen te verbeteren.’

Maar in principe zou het mogelijk moeten zijn om grote kristal-

len grafeen die bestaan uit één enkel domein te laten groeien

op koperoxide. Als dit inderdaad zo is, is het ook mogelijk om

met lithografische technieken allerlei elektronische schakelingen

te maken van het grafeen op een manier die commercieel zeer

interessant is.

De paprikarobot wordt de eerste oogstrobot ter wereld die in een commerciële kas zal worden ingezet.

WHAT’S NEXT 31

iMaintain 02

15

UT ONTWIKKELT DRAADLOOS SENSORSYSTEEM VOOR BRUGGEN EN TUNNELSOnderzoekers van het Universiteit Twente-

onderzoeksinstituut CTIT hebben een pro-

totype ontwikkeld van een draadloos sen-

sornetwerksysteem waarmee je de staat

van bouwwerken als bruggen, tunnels en

gebouwen kunt monitoren.

Het systeem wordt tijdens de bouw aange-

bracht en blijft tijdens de complete levens-

duur van het bouwwerk in werking. De

sensoren meten onder andere trillingen,

hellingen en spanningen in de constructie,

maar ook de stevigheid van de fundering.

Deze sensoren worden tijdens de bouw

geplaatst en blijven daarna ook actief

meten of de constructie nog stabiel is.

Afhankelijk van het formaat van het bouw-

werk worden er tussen de tientallen en

duizenden sensoren geplaatst. Sensoren

hebben gemiddeld een grootte van een

pakje sigaretten.

De methode bespaart veel tijd en geld ten

opzichte van traditionele meetmethoden.

Het draadloze communicatieaspect van

het systeem is ontwikkeld door Zahra Tag-

hikhaki die op 28 januari promoveerde

op haar onderzoek. Zij ontwikkelde een

prototype van het systeem. Een Zwitsers

bedrijf heeft het systeem getest tijdens de

bouw van een nieuwe brug en heeft het

voornemen om het systeem op de markt te

brengen.

ONDERHOUDSDRONE SCOORT IN ROBOTCOMPETITIEEen team van Twentse robotica-experts is de enige overgebleven

Nederlandse deelnemer in de grootste roboticacompetitie van

Europa. Het team ontwikkelt autonome drones die onderdelen van

windturbines kunnen inspecteren.

In de EuRoC (European Robotics Challenges) draait het om het

overbrengen van fundamentele kennis over robotica naar prak-

tische toepassingen in de industrie. De onderzoekers van de

Universiteit Twente richten zich in hun onderzoek op het onder-

houd van hoogspanningskabels en windturbines door meerdere

luchtrobots. Autonome samenwerking tussen die drones is daarbij

erg belangrijk. De drones worden uitgerust met een arm waarop

camera’s, sensoren en gereedschap zijn geplaatst. Deze drones

kunnen uiteindelijk zonder de tussenkomst van mensen onderhoud

aan de hoogspanningskabels, energiecentrales en windturbines

uitvoeren. Dit is goedkoper, de kwaliteit gaat omhoog en het

levert geen gevaar voor menselijke monteurs op.

In totaal ontvangen de deelnemers aan de wedstrijd gezamenlijk

een subsidie van zo’n zeven miljoen euro vanuit het FP7-subsidie-

programma van de EU. Met dit vier jaar durende traject wordt

Europa verder op de kaart gezet met innovatieve en toepasbare

ontwikkelingen in de industriële robotica. Nadat het Twentse team

succesvol door de eerste ronde kwam, is het nu bezig aan de

tweede ronde. Daarin moeten de wetenschappelijke en economi-

sche waarden van het robotplatform worden aangetoond.

Afhankelijk van het formaat van het bouwwerk worden er tussen de tientallen en duizenden sensoren

geplaatst.

02

15

iMaintain

WHAT’S NEXT32

‘BONUSELEKTRONEN’ IN GERMANIUM NANOKRISTALLEN LEIDEN TOT BETERE ZONNECELLENOnderzoekers van de Stichting FOM, de

UvA, de TU Delft en de Universiteit van de

Algarve hebben ontdekt dat germanium

nanokristallen onder de invloed van licht

‘bonuselektronen’ opleveren. Deze extra

elektronen kunnen de opbrengst van zon-

necellen vergroten, of de gevoeligheid

van lichtsensoren verbeteren. De onder-

zoekers publiceren hun werk in Light: Sci-

ence & Applications.

In nanokristallen kan de absorptie van een

enkel foton leiden tot meerdere aange-

slagen elektronen: twee voor de prijs van

één! Dit fenomeen, ladingsvermenigvul-

diging, was al bekend bij silicium nano-

kristallen. Silicium is het meest gebruikte

materiaal voor zonnecellen.

De onderzoekers hebben nu gezien dat

ladingsvermenigvuldiging ook plaatsvindt

in germanium nanokristallen, waarbij de

efficiëntie gemakkelijker te verbeteren is

dan bij silicium nanokristallen. De ontdek-

king kan daardoor leiden tot betere zon-

necellen.

FASEVERANDEREND GEVELMATERIAALOnderzoekers van de technische univer-

siteiten in Delft en Eindhoven hebben een

lichtdoorlatend, faseveranderend gevelma-

teriaal ontwikkeld.

Door het materiaal op de zuidgevel aan

te brengen, kan een gebouw veertig pro-

cent energie besparen. De onderzoekers

hebben een prototype gemaakt dat draai-

baar is. In de zomer kan het warmte van

buiten op slaan en in de winter kan het

warmte binnen houden.

PROVIDERS STEKEN HONDERD MILJOEN EURO IN NETWERK VOOR ‘INTERNET OF THINGS’De Franse startup Sigfox heeft honderd miljoen euro opgehaald voor internationale

uitbreiding. Sigfox biedt een netwerk voor het ‘internet of things’. Slimme apparaten kun-

nen hierdoor eenvoudig op internet worden aangesloten. De investering komt van onder

meer de Spaanse provider Telefonica, de Koreaanse provider SK Telecom en de Japanse

provider NTT Docomo, meldt Techcrunch.

Het bedrijf biedt via een beperkt aantal zendmasten een mobiel netwerk op de lage

868 MHz-frequentie aan. Dat betekent dat het netwerk een groot bereik heeft, maar een

lage capaciteit. Die capaciteit is echter voldoende om slimme energiemeters, lampen en

sensoren met het internet te verbinden zodat ze data kunnen ontvangen en versturen.

Bovendien verbruikt het netwerk erg weinig stroom wat van groot belang is bij veel van

deze slimme apparaten.

TRANSISTORS VAN SILICEENOnderzoekers van de Univesity of

Texas zijn er in geslaagd om tran-

sistors te maken van siliceen, een

siliciumlaag met een dikte van één

atoom.

Siliceen is doorgaans moeilijk te

fabriceren en instabiel wanneer het

in aanraking komt met lucht. De

wetenschappers hebben dit opgelost

door het siliceen in een vacuüm-

kamer neer te laten slaan op een

dunne laag zilver en daaroverheen

weer een laagje aluminiumoxide te

plaatsen. Vervolgens draaiden ze

deze constructie om en schraapten

iets van de zilverlaag weg om zo

twee metalen ‘eilandjes’ te creëren

die fungeren als elektroden.

CO2 VANGEN MET

MICROBOLLETJESOnderzoekers van de Harvard Uni-

versity, de University of Illinois en

het Lawrence Livermore National

Laboratory hebben samen microcap-

sules ontwikkeld die efficiënter het

broeikas-gas CO2 uit rookgassen van

energiecentrales kunnen afvangen

dan de gangbare materialen dit

doen.

De microbolletjes bevatten een

buitenlaag van polymeer die hoog

doorlaatbaar is en ze hebben een

vloeibare kern die bestaat uit een

natriumcarbonaatoplossing, die CO2

absorbeert.

WHAT’S NEXT 33

iMaintain 02

15

SOLAR TEAM EINDHOVEN WINT ‘OSCAR VAN TECHNOLOGIE’Stella, ’s werelds eerste gezinsauto op zonne-energie van Solar

Team Eindhoven heeft de Crunchie voor ‘Beste technologi-

sche ontwikkeling’ gewonnen tijdens de achtste editie van de

Crunchies in San Francisco. Het team laat daarmee grote namen

achter zich, zoals Apple, SpaceX, Bitcoin en European Space

Agency (ESA).

De Crunchies worden jaarlijkse uitgereikt door TechCrunch en

VentureBeat, twee van de grootste technologie-websites van de

wereld. Stella is bedacht, ontworpen en gebouwd door studenten

van Technische Universiteit Eindhoven.

De ontlading is groot bij de studenten van TU/e. ‘We hebben

een nieuwe visie op auto’s neergezet en dankzij deze prijs

ontvangen we de erkenning daarvoor’, aldus teammanager Lex

Hoefsloot. Technisch manager Roy Cobbenhagen: ‘We vinden

het echt ongelofelijk dat we als studententeam tussen zulke grote

bedrijven staan. Het is alsof David tegen Goliath strijdt. Dat we

de prijs ontvangen voor de beste technologische prestatie laat

duidelijk de potentie van een auto op zonne-energie zien en hoe

wij als studenten naar de toekomst kijken van mobiliteit.’

De studenten van de TU/e hebben in 2013 een heel nieuw con-

cept auto bedacht en gebouwd: een elektrische gezinsauto die

zijn energie direct van de zon krijgt door zonnepanelen. De auto

is daarvoor ultralicht, uitzonderlijk aerodynamisch en heeft een

buitengewoon efficiënte aandrijvingslijn, met motoren in de wie-

len, en een uitgekiend energiemanagementsysteem en minimaal

batterijpakket. Bij gemiddeld gebruik in Nederland leveren de

zonnepanelen van de auto tien maanden per jaar meer energie

op dan de auto verbruikt. Die extra energie kan aan het stroom-

net geleverd worden.

AMERIKAANSE MARINE ONTHULT BRANDWEER-ROBOTDe Amerikaanse marine heeft

een autonome brandweerrobot

onthuld die vuur kan detecteren

en blussen. Dat meldt de onder-

zoeksafdeling van de Ameri-

kaanse marine. De robot moet

in de toekomst worden ingezet

om branden aan boord van

een schip te blussen.

De Shipboard Autonomous Fire-

fighting Robot (SAFFiR) kan op

ongelijke vloeren lopen, herkent

vlammen door middel van een

hittecamera en kan daarnaast

zelf zijn waterslang besturen.

Een lasercamera herkent de

omgeving en kan inschattingen

over de brand maken. Mensen

kunnen via een camera met de

robot meekijken.

Om de robot goed te bescher-

men tegen hitte, krijgt de

SAFFiR een speciaal hittebe-

stendig pak. Dit pak beschermt

de mechanische onderdelen en

ingebouwde hardware.  

De auto isultralicht, uitzonderlijk aerodynamisch en heeft een buitengewoon

efficiënte aandrijvingslijn.