Achtergrond

Brainpower van een kleine chip

‘Dit kenniscentrum is van iedereen’ staat er in grote letters boven de deur van Kenniscentrum 700, het onderkomen van het lectoraat microsysteemtechnologie en embedded systems. Die leus hangt er nu ongeveer een half jaar en is de opvallendste uiting van de nieuwe ambitie van het lectoraat. Het lectoraat bestaat al een paar jaar, maar leidde tot nu toe een nauwelijks opgemerkt bestaan, ergens in een hoekje van de faculteit Natuur & Techniek.

Dat moet anders, vond de nieuwe lector Erik Puik, die een half jaar geleden aantrad. ‘Zo’n kenniscentrum is duur, dan moet je dus ook grote groepen studenten bereiken’, zegt hij. Dat kan ook, want het vakgebied dat de microsysteemtechnologie bestrijkt, is breed genoeg. Door het accent te verleggen – van de puur technologische kant naar de systemen die ermee ontworpen kunnen worden – wil Puik zijn lectoraat aantrekkelijk maken voor docenten en studenten van zo ongeveer de hele faculteit.

Microsystemen zijn als het ware miniatuurcomputertjes die zelfstandig signalen kunnen waarnemen en daarop kunnen reageren. Die signalen zijn bijvoorbeeld druk of beweging en worden waargenomen door een sensor. Behalve zo’n sensor bevat een microsysteem ook altijd een onderdeeltje dat voor de energievoorziening zorgt, bijvoorbeeld een batterijtje of een zonnepaneeltje.

De technologische kant van de microsysteemtechnologie is het terrein van de mechatronica, een soort combinatie van werktuigbouwkunde en elektrotechniek. Maar als het gaat om de toepassing van microsystemen, dan komt een breed scala aan technische disciplines in beeld, want de toepassingsmogelijkheden zijn bijna onbegrensd: van de autotechniek tot de IT, van de medische technieken tot de beveiligingsapparatuur. ‘Zelfs voor bouwkunde-studenten zijn microsystemen interessant’, zegt Puik. ‘Denk maar aan sensoren die betonrot kunnen signaleren.’

Zelf heeft Puik jaren bij Océ gewerkt. Daar deed hij onderzoek naar de microsystemen die het printproces van inkjetprinters moesten reguleren. ‘Maar in het cameraatje van een mobiele telefoon zitten ook microsystemen. Je vindt ze ook in auto’s. Die kunnen een sensor hebben die de snelheid meet. Als een auto uit de bocht vliegt en opeens tot stilstand komt tegen een boom, weet zo’n sensor: dit klopt niet. Die zorgt er dan voor dat de airbag opgeblazen wordt.’

Maar het is met microsystemen ongeveer net zo gesteld als met personal computers aan het begin van de jaren tachtig. ‘Ik kwam in 1982 van de havo’, vertelt Puik. ‘Toen had je net de eerste IBM-pc’s met kleurtjes op het scherm. Een leuk apparaat, maar je kon er eigenlijk niet veel mee. Een paar jaar later kwamen de laserprinters, en toen waren de pc’s van de ene op de andere dag bruikbaar op kantoren: je kon er documenten mee produceren.’

De geschiedenis herhaalt zich, vervolgt Puik, want ook aan microsystemen heb je weinig of niets zonder randapparatuur. ‘Het is net als met een menselijk genie: als je die in eenzame opsluiting vastzet, heb je niets aan dat genie’, legt hij uit. ‘Je hebt nu chips ter grootte van het puntje van een pincet die net zo sterk zijn als die IBM’s van toen. Maar net als toen heb je apparatuur nodig om de brainpower van die chips te kunnen gebruiken. En dát is precies het vakgebied van dit lectoraat.’

Het lectoraat heeft een lange geschiedenis. Al in 1998 ging aan de hogeschool het Utrecht Micro Engineering Competence Center (UMECC) van start. Dat probeerde een brug te slaan tussen technologische kennis en bedrijfsleven. De komst van het lectoraat, in 2003, was daar een logisch vervolg op.

Toch is het lectoraat onder studenten nog weinig bekend, en dat is het eerste dat Puik wil veranderen. Zijn boodschap: via het lectoraat kun je in contact komen met onderzoek, met de nieuwste technologie en ook met aangrenzende vakgebieden. Dat kan bijvoorbeeld via het zogeheten honneursprogramma; dat gaat in februari van start en is bedoeld om studenten onderzoeksvaardigheden bij te brengen. Maar ook wie een stage of afstudeerproject zoekt, kan bij het kenniscentrum terecht. Puik: ‘Iedereen is welkom.’

Ook in het bedrijfsleven moet het lectoraat van Puik bekend worden. Contacten met grote bedrijven heeft het lectoraat vooral nodig om op de hoogte te blijven van de nieuwste ontwikkelingen in het vakgebied. Uit het midden- en kleinbedrijf moeten de klanten van het lectoraat komen. ‘Maar de kennis die zij van ons vragen, moet wel aansluiten bij ons eigen onderzoek’, zegt Puik. ‘Het lectoraat moet geen toeleverancier voor bedrijven willen zijn.’

Puik wil evenmin de concurrentie met de universiteiten aangaan. ‘Dat moet we niet doen, dat leggen we af’, zegt hij. ‘Ons onderzoek moet wel diepgang hebben – en dat bereiken we onder meer door een aantal promovendi aan te stellen. Maar het gaat ons er niet om meer te weten te komen over minder, zoals aan de universiteiten. Het gaat ons om de vertaling naar een product. Onze toegevoegde waarde ligt in het creatief combineren van state of the art technologie met verschillende vakgebieden.’

Die creatieve combinaties zoekt Puik vooral in de hoek van de gezondheidszorg – reden waarom er ook nauwe contacten zijn met de faculteit Gezondheidszorg. ‘Dat wordt de komende jaren dé doelgroep’, zegt Puik. ‘Denk bijvoorbeeld aan sensoren waarmee je je hartslag kunt meten en die je na gebruik kunt weggooien. Of een epilepsiedetector. Over een jaar of vijf moeten we aardig track record hebben opgebouwd van zulke producten.’
Hanne Obbink

CV
Erik Puik (1964) studeerde na de havo elektrotechniek en werktuigbouwkunde aan de HTS in Eindhoven. Daarna werkte hij een jaar of tien bij Océ Technologies BV. In 2000 maakte hij de overstap naar TNO Industrie & Techniek. Bij beide werkgevers hield hij zich al bezig met onderzoek op het gebied van de microsysteemtechnologie. Sinds 1 juni 2006 is hij naast zijn werk bij TNO twee dagen per week lector aan de Hogeschool Utrecht.

In een museum

Rob Sillen is nu projectleider bij het lectoraat microsysteemtechnologie en was al in de jaren negentig betrokken bij het opzetten van hogeschoolactiviteiten op dit gebied. ‘Rond 1995 werd er aan universiteiten veel onderzoek gedaan op dit terrein. Maar het productrijp maken van toepassingen is voor hen niet zo interessant. Vanuit die constatering hebben we destijds het UMECC opgezet.
Ik ben zelf gepromoveerd, ik heb dus wat onderzoekservaring. Nu werk ik voor veertig procent voor het lectoraat en voor zestig procent in het onderwijs. Vroeger was dat andersom. Maar we kampen met een enorme onderbezetting in het onderwijs. Dat is echt schrikbarend, schrijf dat maar op.
Sowieso hebben hogescholen in Nederland weinig ruimte voor onderzoek. In Duitsland is dat veel beter geregeld. En als je onderzoek doet, kun je ook op een veel natuurlijker manier het bedrijfsleven bedienen met toepasbare kennis. In Nederland stimuleert de overheid pas sinds een paar jaar dat hogescholen ook onderzoek doen, via de lectoraten.
Maar nog steeds heb ik op de hogeschool vaak het gevoel dat ik in een museum rondloop. De apparatuur bestaat vaak uit de afdankertjes van het bedrijfsleven. Qua apparatuur blijft het een beetje pappen en nathouden. Maar de nieuwe lector is in elk geval wel voortvarend aan het werk gegaan.’

Echt het handwerk

Dennis van Wijk is onderzoeksassistent bij het lectoraat microsysteemtechnologie. Dat doet hij nu nog twee dagen per week – daarnaast werkt hij aan de Technische Universiteit Delft – maar dat worden er binnenkort waarschijnlijk vier. ‘Ik heb informatica gestudeerd, hier aan de Hogeschool Utrecht’, vertelt hij. ‘In de laatste fase van mijn studie was ik al veel bezig met elektrotechniek. Die combinatie is heel nuttig voor het werk binnen dit lectoraat. Een paar jaar geleden kwam ik hier langs. Ze zaten toen net met een probleem, en ik dacht dat ik dat kon oplossen. Zo ben ik hier terechtgekomen.
Het is echt leuk werk, vooral omdat het zo breed is. Van veel vroegere studiegenoten in de informatica hoor ik dat ze hele dagen bezig zijn met programmeerwerk, met codekloppen zoals informatici dat noemen. Het komt wel voor dat ik ook bezig ben met domweg codekloppen, maar daarnaast doe ik veel ander werk. Solderen aan apparatuur, bijvoorbeeld, of achter een oscilloscoop zitten om te kijken of die wel doet wat ‘ie moet doen. Echt het onderzoekshandwerk, en dat bevalt me goed. Ik ben graag met mijn handen bezig.
Mijn onderzoek richt zich op protocollen voor draadloze communicatie tussen verschillende onderdelen van microsystemen. Zo hoop ik daarmee een specialisme op te bouwen waarmee ik straks ook buiten het lectoraat aan de slag kan.’

Een goed stuk werk

Marcel Tijdink is programmamanager bij het Holst Center in Eindhoven, een instituut dat samenwerkt met het lectoraat microsysteemtechnologie. ‘Holst is een samenwerkingsverband tussen TNO en het Leuvense onderzoeksinstituut IMEC’, aldus Tijdink. ‘We doen onderzoek waar meerdere bedrijven iets aan hebben, onder meer naar op folie geprinte systemen.
Tien procent van ons budget besteden we bij universiteiten en hogescholen. Op zoek naar instellingen die voor ons toegevoegde waarde hebben, kwamen we al snel bij het lectoraat van Erik Puik uit. We kennen de hogeschool al, omdat bij TNO veel afgestudeerden van de HU-opleiding fijnmechanica werken. En de plannen van Puik sluiten goed aan bij wat wij willen.
Via het lectoraat krijgen we de beste studenten om een opdracht voor een half jaar uit te voeren. Zo krijgen we betere studenten binnen dan willekeurige stagiairs. Die opdrachten worden trouwens in Utrecht uitgevoerd, want de hogeschool krijgt van ons een inkjetprinter in bruikleen om proeven mee te doen. Daar krijgen we ook iets voor terug. Die opdrachten zijn complex en vragen veel tijd. Het past niet goed bij onze academische researchers, maar je hebt er wel ondernemende en praktische mensen voor nodig. Die levert het lectoraat, en dat voor een redelijke prijs.’