Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Vorige maand kon je lezen welk technologisch idee de meeste stemmen had gekregen. Hier lees je ook welk Beste Tech-idee het hoogste cijfer van de vakjury kreeg!
Nederlandse bedrijven en universiteiten werken hard aan innovaties die het leven net een beetje makkelijker maken. Ieder jaar kiezen we hier de beste ideeën uit. Ook dit jaar hebben we twee aparte prijzen uitgereikt: de juryprijs en de publieksprijs. Zoals de titel al aangeeft, is de juryprijs gewonnen door het team dat het hoogste cijfer van de vakjury heeft gekregen. De publieksprijs ging naar het technologische idee met de meeste stemmen.
Juryprijs
Door processors met geheugenchips te combineren tot memristors kan de computerindustrie flinke stappen maken.*
Als je een pc openschroeft zie je ze onmiskenbaar zitten: de grote vierkante processor en daar ergens in de buurt de plaatjes met de geheugenchips. Die computeronderdelen zijn continu met elkaar in conclaaf, maar al dat heen en weer kaatsen van gegevens is verre van efficiënt. Ze lekken stroom en de communicatie tussen processors en geheugen kost zo’n duizend keer meer energie dan het eigenlijke uitvoeren van berekeningen. Dat maakt ze niet geschikt voor energiebeperkte toepassingen en applicaties als draagbare apparaten.
Professor Said Hamdioui van de TU Delft zegt daarover: “Conventionele computerarchitecturen en de traditionele technologieën die daarvoor worden gebruikt zijn voor veel nieuwe toepassingen niet zuinig genoeg. Het is alsof je eerste klas naar New York vliegt om daar voor een euro snoep te kopen. En dus is er dringend behoefte aan radicaal nieuwe architecturen.”
“Dit soort innovaties zijn keihard nodig”
Jurylid Hidde Middelweerd
Dat is vooral noodzakelijk voor ‘edge AI-’ en ‘the Internet of Things (IoT)’-applicaties, waarbij de verwachting is dat de markt enorm gaat groeien. Denk daarbij aan gepersonaliseerde gezondheidsgadgets, drones, intelligente woningen en robots. De computersysteempjes die dat gaan verzorgen moeten klein zijn en heel weinig stroom verbruiken. Daarom bouwde Hamdioui een nieuwe computation-in-memory-architectuur op basis van memristors (een samentrekking van de woorden memory en resistor). Dat zijn elektronische componenten op nanoschaal die hun geheugen behouden en zelf berekeningen uit kunnen voeren, zodat er geen gegevens hoeven te worden verplaatst. Dat maakt ze honderd tot duizend keer zuiniger, waardoor ze over een tijdje grote voordelen gaan bieden, en belangrijke maatschappelijke veranderingen gaan stimuleren.
Hamdioui: “Ik denk dat het nog ongeveer negen tot twaalf jaar duurt voordat computation-in-memory kan worden toegepast in dat soort edge-AI-systemen.” Kinderschoenen dus, maar ook daarmee kun je grote stappen zetten.
Oordeel van de vakjury
André: “Het Internet of Things vereist grote rekenkracht die bovendien heel zuinig met energie om moet gaan. Memristors kunnen daar de basis voor zijn en dat maakt dit idee, hoe jong ook, belangrijk.”
Hidde: “We staan nog maar aan het begin van de digitale revolutie, maar het energieverbruik rijst nu al de pan uit. Dit soort innovaties zijn keihard nodig om dat probleem in te perken.”
* Helaas is er een foutje geslopen in KIJK 12/2021. Hierin staat op pagina 21 de verkeerde introductiezin (Silicium dat licht uitzendt, maakt de weg vrij voor fotonische chips. Met een doorbraak op dit gebied veroverden Eindhovense onderzoekers de eerste plaats in deze wedstrijd). Dat had moeten zijn: Door processors met geheugenchips te combineren tot memristors kan de computerindustrie flinke stappen maken. In KIJK 1/2022 komt een rectificatie te staan.
Publieksprijs
Met ruim 3600 stemmen is biomembraan SAVER, ontwikkeld aan de Rijksuniversiteit Groningen en NHL Stenden, de publiekswinnaar van 2021.
We hebben bij KIJK in de loop der jaren al heel wat nieuwe methodes voorbij zien komen die na een olieramp worden ingezet om de zwarte drab op te kunnen ruimen. Van schepinstallaties tot chemicaliën die de olie naar de zeebodem laten zinken. Polymeerwetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen en NHL Stenden hebben een nieuwe manier bedacht: een plastic membraan gemaakt van appelzuur, een natuurlijke stof met de heerlijke naam superamfifiele vitrimeer.
De wetenschappers werken al een paar jaar aan vitrimeerplastic, een polymeer dat de mechanische eigenschappen heeft van een thermohardend plastic (dat hard blijft als het wordt verhit) en goed bestand is tegen chemische stoffen. Handig om bijvoorbeeld dingen in 3D te printen. Het voordeel van vitrimeren is dat ze zich weliswaar als thermohardend plastic gedragen, maar ook gemakkelijk opnieuw te gebruiken zijn. En daar zagen de onderzoekers kansen. Wat als je van het materiaal met die prettige eigenschappen nou een membraan zou maken waarmee je olie van water kunt scheiden?
De membranen die ze ontwikkelden, worden door polymerisatie vervaardigd uit gewoon appelzuur en chemisch gemodificeerd appelzuur, waarbij de moleculen van de stof worden samengevoegd tot lange ketens. De polymeren die daardoor ontstaan worden tot poeder vermalen en daarna door verhitting tot poreuze membranen ‘gebakken’.
“Schitterend in al zijn eenvoud”
Jurylid Bram Hahn
“De oliescheidende membranen die men nu gebruikt,” vertelt Katja Loos van de Rijksuniversiteit Groningen, “worden nadien verbrand en dat is natuurlijk niet goed voor het milieu. Onze membranen zijn compleet te recyclen. Als de poriën vol zitten hak je ze in stukjes, zodat je de olie eruit kunt halen. Dat is op zich prima olie en die kun je dan alsnog gebruiken. Het zand en de algen die eruit komen, gooi je gewoon weg en de vitrimeren die je overhoudt pers je tot een nieuw membraan.” Een mooie ontwikkeling, die volgens jullie, de stemmers, de publiekprijs van KIJKs Beste Tech-idee 2021 verdient.
Oordeel van de vakjury:
Hidde: “Innovatief en mogelijk een oplossing voor een belangrijk probleem, maar volgens mij is er nog veel meer onderzoek nodig om te bepalen of dit op grote schaal ook werkt.”
Bram: “Schitterend in al zijn eenvoud, deze scheikundige oplossing voor olievervuiling. Hopelijk werkt hij ook op grote schaal.”
Het volledige verhaal over deze winnende ideeën vind je in KIJK 12/2021 die vanaf vandaag in de winkels ligt. In deze editie lees je ook over de andere innovaties die de top 10 hebben gehaald. En volgend jaar organiseren we natuurlijk weer onze wedstrijd Het Beste Tech-idee.