Goed ingelezen Máxima dompelt zich onder in de fotonica
De koningin bezocht donderdag het Eindhoven Hendrik Casimir Institute
Lees meer- De universiteit
- 17/02/2023
Goed ingelezen Máxima dompelt zich onder in de fotonica
Het was op eigen initiatief dat Máxima naar de TU/e kwam om zich te laten bijspijkeren over onderzoek op het gebied van fotonica. Ze bezocht verschillende labs, hees zich in een overall voor een kijkje in de cleanroom en sprak in een rondetafelgesprek over de kansen en uitdagingen van de technologie. Ondertussen probeerden studenten en medewerkers een glimp van haar op te vangen of een kiekje te schieten. De opwinding van het hoge bezoek was te voelen in het opvallend drukke Flux.
Wat groepjes mensen verzamelen zich voor Flux en er wordt al wat belangstellend uit de ramen gekeken wanneer het eerste politiebusje het terrein op komt rijden. Dan volgt de auto waar het om draait: die van koningin Máxima. Ze wordt verwelkomd door collegevoorzitter Robert-Jan Smits en Wieteke de Boer, managing director van het Eindhoven Hendrik Casimir Institute (EHCI) die haar naar binnen begeleiden voor een eerste introductie over fotonica, een technologie waarmee licht gegenereerd, verwerkt en gedetecteerd wordt. De TU/e loopt voorop op het gebied van fotonica.
Wie ook aanschuift is Kaylee Hakkel, COO van MantiSpectra, een spin-off van de TU/e die detectieapparatuur ontwikkelt, waarmee door middel van licht kan worden bepaald welke chemische samenstelling materialen hebben. De alumnus heeft twee schaaltjes chocolade meegenomen en laat aan de koningin zien hoe ze met behulp van een apparaatje, dat infraroodlicht op de chocolade schijnt, kan bepalen hoeveel procent cacao er in elk stukje zit. Het analyseren van de compositie van materialen is een van de vele toepassingen van fotonica. Een andere bekende toepassing is dataoverdracht via glasvezel. Waar universitair hoofddocent Chigo Okonkwo zich in zijn High-Capacity Optical Transmission Lab ook mee bezighoudt.
Onder het oog van vele fotografen, vertelt hij samen met postdoc-onderzoeker Sjoerd van der Heide aan Máxima over hoe ze dataverwerking steeds sneller kunnen maken. “Ze had eerst eenzelfde kabel in haar handen als die we onder de grond hebben liggen. In dat soort kabels zitten honderden en soms wel duizenden afzonderlijke haarfijne glasvezels. Die vezels hebben één kern, een kanaal waardoor de fotonen zich kunnen verplaatsen. We zijn nu samen met andere labs in de wereld aan het kijken naar hoe we die glasvezels meerdere kernen kunnen geven. We lieten de koningin een glasvezel zien die zeven kernen heeft, die heeft 21 keer zoveel capaciteit als enkelvoudige kernen. Net vandaag is een van mijn studenten aan het experimenteren met een vergelijkbare glasvezel, maar dan met 19 kernen. Een nieuw record. Hij publiceert er binnenkort over.”
On the fly
De onderzoeker had niet verwacht dat koningin zulke “verrassend technische vragen” zou stellen. Ze vroeg bijvoorbeeld of het een voordeel was dat fotonen niet op te slaan zijn. “Daar had ze gelijk in. Fotonen kunnen alleen on the fly verwerkt worden. Dat maakt het moeilijker om de data af te tappen. Het kan dus op het gebied van veiligheid zeker een voordeel zijn.” Máxima leek op haar beurt blij met het feit dat het lab zich ook richt op mogelijk misbruik van de technologie en op hoe de risico’s daarvan te beperken, aldus Okonkwo.
De onderzoeker vertelde de koningin ook over hoe het hebben van een geschikt laboratorium helpt om de nodige engineers te trainen. En hoe het ook bedrijven en startups kan helpen. “We staan echt in het hart van fotonica. De universiteit heeft een leidende rol, niet alleen in huidig onderzoek, maar ook in het vormgeven van toekomstig onderzoek. Zo’n high profile bezoek als dat van de koningin helpt om die boodschap uit te dragen.”
De universiteit heeft een leidende rol, niet alleen in huidig onderzoek, maar ook in het vormgeven van toekomstig onderzoek
Máxima bezocht ook het lab van universitair hoofddocent bij Electrical Engineering Patty Stabile, die onderzoek doet op het gebied van neuromorfe fotonica. Ze vertelde de koningin dat een supercomputer hetzelfde aantal taken kan uitvoeren als hersenen, maar daar vele malen meer energie voor nodig heeft. Geïntegreerde fotonica kan dat probleem oplossen, omdat het de verwerking en overdracht van een bijna ongelimiteerde hoeveelheid data op lichtsnelheid kan verwerken en overdragen. “De koningin was onder de indruk van de veelbelovende uitkomsten van ons onderzoek. Ik vond het fascinerend dat ze de link legde met de neurowetenschap. Het liet zien dat ze doorhad hoe multidisciplinair dit onderzoeksgebied is.”
In het lab van Stabile was ook Simone Cardarelli aanwezig, die de koningin vertelde over zijn startup MicroAlign. Stabile: “Simone en zijn team werken aan hoe je het licht van de glasvezel naar chips kan overdragen zonder fotonen te verliezen. Op een bepaalde manier verbindt het Okonkwo’s onderzoek met dat van mij. De connectie maken tussen glasvezel en chips is fundamenteel voor de fotonica.”
Naast het feit dat de koningin goed geïnformeerd leek en “de juiste vragen” stelde, was ze ook gewoon heel erg aardig, zegt Stabile. “Voor ze uit het lab vertrok, realiseerde ze zich dat Simone en ik allebei Italiaans waren. Ze zei toen – in het Italiaans – dat ze de taal ook een beetje sprak. Dat was een leuk detail.”
Cleanroom
Na het bezoek aan de labs hijst de koningin zich in een overall om een kijkje te nemen in de cleanroom in Spectrum. Een groepje studenten kijkt vanuit de gang door de ramen naar binnen. “Dat pak staat haar veel beter dan mij”, grapt een studente. Steeds meer ‘toevallige voorbijgangers’ verzamelen zich bij de ramen terwijl Máxima aan de andere kant van het glas van hoogleraar Erik Bakkers een toelichting krijgt bij alles wat daar te zien is.
“Ik had een wafer bij me en ben toen met haar door de cleanroom gaan lopen om het proces toe te lichten waarmee je die fabriceert. Ze was goed voorbereid. Zo vroeg ze bijvoorbeeld of er problemen waren met het feit dat sommige dingen vacuüm moesten gebeuren. Dat zijn goede vragen.”
Glasvezel
Toen Bakkers haar door een microscoop naar een chip liet kijken en uitlegde dat een lichtgeleider altijd iets gebogen moet zijn, herkende ze dat concept van de glazvezel in het lab van Okonkwo. “Ze vroeg ook of we wel eens een nieuw materiaal hadden ontdekt. Toen stonden we net voor het apparaat waarin we het materiaal hexagonaal silicium-germaan ontdekten, silicium dat licht uit kan zenden.”
De cleanroom is een van de vijf plekken op de wereld waar geïntegreerde fotonische circuits kunnen worden gemaakt. Hoog bezoek van de koningin helpt volgens Bakkers om daar zichtbaarheid aan te geven. “Ik weet niet of ze wat ze hier ziet in Den Haag bespreekt, maar hoe dan ook is zo’n bezoek altijd positief.”
Ik weet niet of ze wat ze hier ziet in Den Haag bespreekt, maar hoe dan ook is zo’n bezoek altijd positief.
Dan is het tijd voor een rondetafelgesprek met verschillende spelers in de fotonica. Aan tafel zitten onder andere decanen Kees Storm en Bart Smolders, hoogleraar en wetenschappelijk directeur van het EHCI Martijn Heck en CEO van PhotonDelta Ewit Roos. Ook Hakkel en De Boer zijn weer aangeschoven en de net afgestudeerde Bram Smolenaars. Iedereen komt aan het woord.
Door de collegevoorzitter wordt nog eens benadrukt wat een belangrijke speler de TU/e is op het gebied van fotonica en dat er echt veel meer gekwalificeerde mensen nodig zijn in de Brainport regio. Of die mensen niet ook vanuit het MBO en HBO moeten komen, wil de koningin weten. Of: moet dat zelfs niet al bij de lagere school beginnen? Dat beamen veel van de aanwezigen. Ook Storm, decaan van Applied Physics and Science Education, benoemt het nog eens na het rondetafelgesprek. “Wat ik mooi vond was het verhaal van Bram Smolenaars. Die vertelde wat volgens hem jonge mensen drijft om voor iets te kiezen. Jongeren zijn steeds meer geïnteresseerd in de positieve impact die ze door middel van technologie op de wereld kunnen hebben. Het kan helpen om dat zaadje al vroeg te planten.”
Ook vraagt de koningin of er uitdagingen zijn op het gebied van regelgeving en of er dedicated standards zijn. En werpt ze de vraag op wie straks de launching customer zou kunnen zijn. Het zijn vragen waar je als wetenschapper niet zo mee bezig bent, zegt Storm. “We zijn hier op de universiteit vaak erg bezig met fundamenteel onderzoek, maar hoe en door wie wordt dat straks gebruikt? Máxima had het over hele sectoren in de industrie die je mee moet krijgen. Hoe zorg je er bijvoorbeeld voor dat die sectoren fotonica straks als standaard gaan gebruiken. Dat was wel een eyeopener.”
Discussie