32 miljoen voor top tech-onderzoek

Het NWO heeft zes nieuwe Perspectiefprogramma’s in het leven geroepen, die moeten leiden tot een nieuwe 3D-printer voor grote metalen onderdelen, efficiëntere zelflerende systemen, extreme microscopie, nieuwe bacteriën voor de chemische industrie, blessurevrij sporten en draagbare robotica voor mensen met onwillige spieren.

De NWO stelt 21 miljoen euro beschikbaar en die wordt met 11 miljoen euro aangevuld door betrokken bedrijven, maatschappelijke organisaties en kennisinstellingen. Zo kunnen 74 promovendi en 25 postdocs de komende vijf tot zes jaar aan de slag.

Met Perspectief daagt NWO wetenschappers uit om een innige samenwerking op te zetten met het bedrijfsleven en maatschappelijke organisaties. Het gaat om multidisciplinair onderzoek met een uitdrukkelijke focus op toepassing. Gezamenlijk zetten de partijen nieuwe onderzoekslijnen op die aansluiten bij de topsectoren.

Gehonoreerde onderzoeksprogramma’s

  • 3D-printen van grote metalen voorwerpen
  • Blessurevrij sporten
  • Efficiënte zelflerende systemen
  • Extreme microscopie zonder lens
  • Bacteriën zetten syngas om in chemische bouwstoffen
  • Draagbare robotica voor onwillige spieren

Additive Manufacturing for Extra Large Metal Components

Met 3D-printtechnologie kun je op locatie op maat gemaakte driedimensionale onderdelen printen. Maar welke eigenschappen krijgen grote metalen objecten zoals scheepsschroeven als je ze print? Hoe zorg je ervoor dat zo’n uit laagjes opgebouwd voorwerp niet vervormt, scheurt of op onverwachte plekken gaat roesten? Binnen AiM2XL (Additive Manufacturing for Extra Large Metal Components) kijken onderzoekers naar geprinte metalen voorwerpen van tussen de 1 en 10 meter groot. Ze bestuderen de eigenschappen van het geprinte materiaal tot op microniveau, en maken modellen waarmee ze het gedrag van het totale object kunnen voorspellen en controleren. Daarna laten de onderzoekers deze modellen los op geprinte voorbeeldobjecten, zoals een sterk stalen hijsoog voor dikke stalen kabels en een scheepsroer van roestvrij staal.

Programmaleider: Prof.dr. I.M. Richardson (Technische Universiteit Delft)

Citius Altius Sanius – Injury-free exercise for everyone

Hoe krijg en houd je mensen aan het sporten, en voorkom je dat ze daarbij geblesseerd raken? Het programma Citius Altius Sanius (sneller, hoger, gezonder) ontwikkelt en gebruikt innovatieve draagbare sensoren om de fysieke en fysiologische belasting te meten, data science om het blessurerisico voor individuele sporters te berekenen, en bewezen effectieve gepersonaliseerde feedbackmethoden om het gedrag van sporters op alle prestatieniveaus te beïnvloeden. De onderzoekers ontwikkelen niet alleen de benodigde theorie en technologie. Ze testen ook of ze veelvoorkomende sportblessures kunnen voorkomen bij onder andere fitness, voetbal, tennis, hardlopen en wielrennen. Bij het programma zijn onder meer sportverenigingen, sportartsen en fysiotherapeuten aangesloten. Zij zullen de resultaten gebruiken bij sporttrainingen en revalidaties.

Programmaleider: Prof.dr. F.C.T. van der Helm (Technische Universiteit Delft)

Efficient Deep Learning

Een computer die zelf op beveiligingsbeelden gevaarlijke situaties herkent: dat kan met zelflerende geautomatiseerde systemen. Maar voordat zo’n systeem zelfstandig kan opereren, moet je het ontwerpen, en vervolgens trainen met enorm veel voorbeelden. Daarnaast heb je veel rekenkracht nodig om zo’n systeem tot besluiten te laten komen. En dan is het ook nog niet altijd duidelijk waar het systeem dat besluit dan precies op heeft gebaseerd. Binnen het programma Efficient Deep Learning gaan onderzoekers deep learning veel efficiënter en transparanter maken, aan de hand van voorbeelden uit de dagelijkse praktijk. Zo willen ze de techniek toepasbaar maken voor onder andere automatische visuele inspecties, weefselanalyse, slim onderhoud van apparatuur en intelligente hoortoestellen die kunnen omgaan met rumoerige omgevingen.

Programmaleider: Prof.dr. H. Corporaal (Technische Universiteit Eindhoven)

Lensless Imaging of 3D Nanostructures with Soft X-Rays (LINX)

Steeds meer alledaagse gebruiksvoorwerpen bevatten chips om met de buitenwereld te kunnen communiceren. Dit zogenaamde Internet-of-Things stelt eisen aan computerchips: ze moeten steeds kleiner, goedkoper en meer transistoren bevatten. Om kostbare productiefouten te voorkomen, moet het productieproces nauwkeurig worden bewaakt. Het onderzoeksconsortium LINX ontwikkelt daarvoor nieuwe meettechnieken om zonder hulp van lenzen structuren in beeld te brengen met afmetingen van een nanometer (een miljoenste millimeter). LINX baseert de technieken op slimme rekenmethodes en zogeheten zachte röntgenstraling, ofwel straling met een golflengte tussen de 10 en 30 nanometer. Uiteindelijk willen de onderzoekers komen tot een systeem dat niet alleen fouten tijdens het productieproces van chips kan opsporen. Het systeem moet ook zeer kleine details zichtbaar maken van structuren in andere toepassingen, zoals zonnecellen.

Programmaleider: Prof.dr. H.P. Urbach (Technische Universiteit Delft)

Novel Approaches for Microbial Syngas Conversion to Chemical Building Blocks (MicroSynC)

Een aantal industrieën, zoals de staalindustrie, produceert syngas: een mengsel van koolmonoxide, kooldioxide en waterstof. Dit syngas ontstaat ook als je biomassa vergast. Syngas kan dienen als grondstof voor de chemische industrie. De samenstelling van het syngas is echter vaak te wisselend om het direct via chemische processen te kunnen bewerken. Het onderzoeksprogramma MicroSynC ontwikkelt methoden, processen en bioreactoren om syngas met behulp van micro-organismen om te zetten in nuttige chemische bouwstenen. De onderzoekers gaan op zoek naar geschikte zuurstofloze bacteriën, die ze vervolgens gebruiken om de gewenste producten in grote hoeveelheden onder niet-steriele omstandigheden te produceren. Tegelijkertijd onderzoeken de wetenschappers de maatschappelijke acceptatie van producten die op deze manier worden gemaakt.

Programmaleider: Prof.dr.ir. A.J.M Stams, Wageningen University & Research

Wearable robotics

Mensen die door een spieraandoening zijn gekluisterd aan een rolstoel moeten weer zelfstandig en zonder krukken kunnen staan. Ze kunnen dan bijvoorbeeld rechtop aan het aanrecht koken. Dit is geen heilig wonder, maar het haalbare doel van het onderzoeksconsortium Wearable Robotics. Dit programma ontwikkelt zogeheten Exo-Aids: zachte, lichtgewicht technologie die comfortabel zit, gemakkelijk te bedienen en betaalbaar is, en soepele en veelzijdige bewegingen mogelijk maakt. Het doel is om mensen met beschadigingen aan het ruggenmerg of verlies van spierkracht mobieler en zelfstandiger te maken. Daarnaast ontwikkelen de onderzoekers technologie die beroepsklachten als lage rugpijn moet voorkomen. Die klachten komen vaak voor bij mensen die zwaar moeten tillen of lang in een gebogen houding moeten staan.

Programmaleider: Prof.dr.ir. H. van der Kooij (Universiteit Twente)

Een impressie van de gehonoreerde programma’s: