De missie van het lectoraat Fotonica is om een bijdrage te leveren aan een gezonde wereld en een duurzame economie door het toepasbaar maken van fotonicatechnologie in de praktijk. Ook draagt het lectoraat bij aan het opleiden van professionals op het gebied van fotonica, wat een voorwaarde is om de ambities van deze groeisector waar te kunnen maken. Het fotonica-onderzoek richt zich op de toepassingsgebieden Hightech Industrie, Agri & Food, Energie & Klimaat, Gezondheid en Mobiliteit. Digitale technologie speelt in de ontwikkeling van deze gebieden een grote rol, waarbij fotonica op grote schaal wordt ingezet voor het verkrijgen van digitale data. Sleutelwoorden voor het onderzoek zijn spectroscopie, metrologie en afbeelding. Het toepassen van optische sensoren, zoals spectrometers of glasvezel-gebaseerde sensoren, speelt hierbij een centrale rol. De lijfspreuk van de natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes ‘door meten tot weten’, aangevuld met ‘door weten tot handelen’, is dan ook een leidraad voor het lectoraat.
DOCUMENT
Deze publicatie is tot stand gekomen in het kader van een updateproject, waarbij een groot aantal technische voorlichtingspublicaties wordt aangepast aan de huidige stand der techniek. Hierbij heeft een nauwe samenwerking plaatsgevonden tussen de op de laatste pagina van deze publicatie vermelde partijen. Deze publicatie is een update van de publicaties "Construeren voor booglassen met robots" (VM 105, FME, 1997), "Sensoren voor booglassen" (VM 96, FME,1993) en "Booglassen met robots" (VB920901, NIL,1992) en vormt samen met de publicaties "TI.07.39 - Eenvoudige mechanisatie bij het booglassen" en "TI.07.40 - Ontwerp voor gemechaniseerd lassen" een overzicht met betrekking tot de automatisering van het lasproces. Al deze geupdate publicaties zijn, evenals de andere in dit updateproject vervaardigde en uitgegeven publicaties, als pdf-file vrij te downloaden vanaf de websites "www.verbinden-online.nl", "www.dunneplaat-online.nl" en via de websites van de deelnemende organisaties.
DOCUMENT
Afsluiting Tot slot geef ik u een korte samenvatting van mijn openbare les. Ik ben de les begonnen met een verwijzing naar het rapport Micro Systems Technlogy, exploring opportunities van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek. Ik heb laten zien dat er inmiddels grote markten zijn ontstaan waarin microsysteemtechnologie een essentiële rol speelt. Ik heb verteld over de wereld van de microsystemen en hoe die in onze dagelijkse omgeving een steeds belangrijker rol gaan spelen. Over microsystemen die steeds kleiner worden, zelfs de grootte van zandkorrels zullen hebben. Ik heb geprobeerd aan te geven dat er mogelijk dramatische veranderingen in onze leefomgeving en in onze levensstijl kunnen gaan optreden. Kleine zaken, grote gevolgen. Tot slot heb ik u mijn plannen ontvouwd voor een tweetal concrete projecten. Hiermee wil ik proberen te helpen met het toepassen van MST-technologie bij bedrijven en in de medische wereld. Door het onderwijs aan concrete projecten te koppelen, wil ik het onderwerp MST aantrekkelijk maken voor de studenten. Studenten die kiezen voor een vak met toekomst. Die toekomst begint nu.
DOCUMENT
De glastuinbouw in Nederland is wereldwijd toonaangevend en loopt voorop in automatisering en data-gedreven bedrijfsvoering. Voor de data-gedreven teelt wordt, naast het monitoren van de kas-parameters ook het monitoren van gewasparameters steeds meer gevraagd. De sector is daarbij vooral geïnteresseerd in niet-destructieve, contactloze en persoonsonafhankelijk monitoring van gewassen. Optische sensortechnologie, zoals spectrale afbeeldingstechnologie, kan veel waardevolle informatie opleveren over de staat van een gewas of vrucht, bijvoorbeeld over het suikergehalte, maar ook de aanwezigheid van plantziektes of insecten. Echter is dit vaak een te kostbare oplossing voor zowel de technologiebedrijven die oplossingen leveren als voor de telers zelf. In dit project onderzoeken wij de mogelijkheid om spectrale beeldvorming tegen lagere kosten te realiseren. Het beoogde resultaat is een prototype van een instrument dat tegen lage kosten met spectrale beeldvorming een of meerdere gewaseigenschappen kan kwantificeren. Realisatie van dit prototype heeft een sterke Fotonica-component (expertise Haagse Hogeschool) maakt gebruik van Machine Learning (expertise perClass) en is bedoeld voor toepassing op scout robots in de glastuinbouw (expertise Mythronics). Een betaalbare oplossing betekent in potentie voor de teler een betere controle over kwaliteit van het gewas en automatisering voor detectie van ziekte-uitbraken. Bij een succesvol prototype kan deze innovatie leiden tot betere voedselkwaliteit en minder verspilling in de glastuinbouw.
De veehouderij levert een bijdrage aan de emissie van methaan en ammoniak. Methaan is een broeikasgas en heeft een sterker opwarmingsimpact dan CO₂, terwijl ammoniak bijdraagt aan verzuring en fijnstofvorming. Overheden stellen steeds strengere milieuregels op voor de landbouw, zoals emissiereductiedoelstellingen en stikstofbeperkingen. Om de daadwerkelijke emissie in kaart te brengen is er behoefte aan schaalbare, accurate en robuuste sensoren, waarmee grootschalige monitoring mogelijk wordt. Hiermee kunnen ondernemers hun uitstoot inzichtelijk te maken en aantonen of ze voldoen aan regelgeving. Optische gassensoren zijn nauwkeurig en zeer geschikt voor het meten van lage concentraties. Echter, optische gassensoren die gebaseerd zijn op directe absorptiespectroscopietechnieken vereisen vaak krachtige laserbronnen, lange optische paden en een mechanisch stabiele gaskamer om nauwkeurige metingen uit te voeren. Hierdoor bevinden deze sensoren zich vooral in het wetenschappelijke domein, waar ze een nauwkeurigheid op het niveau van parts per billion (ppb) leveren, maar tegen een hoge kostprijs (5 - ¬30 kEuro per sensor). Door over te stappen naar meting op basis van faseverandering en dispersie, neemt de gevoeligheid met meerdere ordes van grootte toe. Dit vermindert de behoefte aan krachtige laserbronnen en lange optische paden. Hierdoor wordt miniaturisatie en daarmee kostenreductie van het optische systeem mogelijk, wat ook bijdraagt aan de stabiliteit en de produceerbaarheid. In dit project onderzoeken wij een optisch meetprincipe waarbij we aansluiten bij de toeleveringsketen van de data- en telecomsector, wat de potentie biedt voor schaalbare productie van deze sensor. Het beoogde resultaat is een prototype dat nauwkeurig en betaalbaar methaan of ammoniak concentraties kan meten in de veehouderij. De projectpartners dragen met hun expertise bij aan de realisatie van dit prototype: fotonica en spectroscopie in agri-food toepassingen (De Haagse Hogeschool), fotonische gas sensortechnologie en valorisatie (Spectrik), agri-food meet en adviesbureau gespecialiseerd in emissiemonitoring met een breed beroepspraktijk netwerk (Connecting Agri & Food).
Hoewel drones worden gebruikt in steeds toenemende civiele toepassingen voor een goede daad, zijn kwaadwillende drones ook steeds meer en steeds vaker worden ingezet om schade aan te richten. Huis, tuin en keukendrones zijn in staat om door te dringen tot zwaarbeveiligde gebieden en daar verwoestende schade aan te brengen. Ze zijn goedkoop, precies en kunnen steeds grotere afstanden afleggen. Kwaadwillende drones vormen een groot gevaar voor de nationale veiligheid. In dit KIEM-project onderzoeken wij de vraag in hoeverre is het mogelijk om drones te ontwikkelen die volledig autonoom een ongecontroleerde omgeving (luchtruim) veilig kunnen houden? Counter drones moeten kamikaze-drones kunnen signaleren en uitschakelen. Bestaande systemen zijn nog onvoldoende in staat om kwaadwillende drones op tijd uit te schakelen. Bij Defensie, de Nationale Politie en het gevangeniswezen is dringend behoefte aan systemen die kwaadwillende drones kunnen detecteren en uitschakelen. Er zijn thans enkele (Europese) systemen waarmee drones kunnen worden gedetecteerd, onder andere met radiofrequentiesignalen (voelen), optische- en radartechnologie (zien) en akoestische systemen (horen). Geen van deze systemen vormen de ‘silver bullet’ voor het bestrijden van kwaadwillende drones, vooral kleine en laagvliegende drones. Met een feasibility study wordt nagegaan wat de state-of-the-art is van de huidige counter dronetechnologieën en op welke technologiedomeinen het consortium waarde kan toevoegen aan de ontwikkeling van effectieve counter drones. Saxion en haar partners zet zich de komende jaren in op Sleuteltechnologieën als: Human Robotic Interaction, Perception, Navigation, Systems Development, Mechatronics en Cognition. Technologieën die terugkomen in counter drones, maar ook worden doorontwikkeld voor andere toepassingsgebieden. Het project bestaat uit 4 fasen: een onderzoek naar de huidige counter dronetechnologieën (IST), onderzoek naar gewenste/toekomstige counter dronetechnologieën (SOLL), een gap-analyse (TOR) én een omgevingsanalyse om na te gaan wat er elders in Europa al aan onderzoek plaatsvindt. Tevens wordt een netwerk ontwikkeld om counter droneontwikkeling mogelijk te maken.
