Wednesday, December 24, 2014
De reddende engel moet nog leren landen



Drones als high tech wereldverbeteraars zijn plotseling een hype. Maar kunnen ze hun beloftes ook waarmaken? Alleen al veilig landen is vooralsnog een behoorlijk probleem.


We kenden ze al als meedogenloze sluipschutters die in opdracht van de VS onschuldige en minder onschuldige mensen neerschieten. Inmiddels halen onbemande vliegtuigen, beter bekend als drones, steeds vaker het nieuws als ingenieuze wereldverbeteraars. Zo zagen we exemplaren voorbij komen die landmijnen opruimen, walvissnot analyseren, humanitaire goederen bezorgen en medische hulp verlenen.

De filmpjes prikkelen de verbeelding en geven het idee dat de nabije toekomst er rooskleurig uitziet. Toch kan het geen kwaad om eens kritisch stil te staan bij de technische beperkingen van die reddende engelen met quadrotoren.

De drones die op afstand bestuurd worden door een mens laten we even links liggen. Hun grootste beperking is momenteel een juridische, wat onlangs weer bleek toen iemand zonder vergunning een filmpje maakte van de Utrechtse domtoren. De meer geavanceerde apparaten, die autonoom hun missies moeten vervullen, kampen met beperkingen van heel andere aard.

Neem bijvoorbeeld de ambulancedrone, het Delftse afstudeerproject dat onlangs wereldwijd veel media-aandacht kreeg. Het idee is geweldig: als midden in de stad iemand een hartaanval krijgt, vliegt de drone er naartoe met een defibrillator om het hart weer aan de praat te krijgen. Ongehinderd door het stadsverkeer kan een drone immers veel sneller ter plaatse zijn, dan een ambulance. Omstanders krijgen van de drone instructies voor het defibrilleren, tot artsen met een gewone ambulance arriveren.

Toch zullen we de ambulancedrone voorlopig nog niet zien rondvliegen. Zijn grootste probleem: obstakels vermijden en landen.
"Zo’n vlucht om een defibrilator ter plaatse te krijgen is verre van makkelijk", zegt Guido de Croon van de Technische Universiteit Delft. "Als een drone moet vliegen van punt A naar punt B, kan dat er op Google Maps heel overzichtelijk uitzien. Maar als er in het midden een televisiemast staat, of een hoge flat, moet hij die wel zien te vermijden."

Wereldwijd houden veel onderzoekers en ontwikkelaars zich bezig met dit probleem. Een van de oplossingen is de omgeving zo gedetailleerd mogelijk driedimesionaal in beeld te brengen, zodat de drone van tevoren weet dat hij een flat nadert. Dit vereist echter veel geheugen en dus ook gewicht en energie. Bovendien kunnen bewegende obstakels zoals auto's de navigatie volledig in de soep gooien.

Zelf werkt De Croon al jaren aan de DelFly, een drone zo groot als een libelle. Omdat het ding geen zware geheugenkaarten met zich kan meetorsen, lieten zijn makers zich inspireren door andere luchtgebruikers: bijen. Ondanks hun kleine brein zijn de insekten heel goed in staat te landen op een bloem, zonder tegen koeien of picknicktafels op te botsen.
"Ze maken gebruik van het gegeven dat objecten van dichtbij altijd sneller lijken te bewegen, dan van grotere afstand: als je door een treinraam naar buiten kijkt, flitsen de bomen snel voorbij, terwijl een huisje in de verte traag verschuift", zegt De Croon. "De bij zorgt ervoor, dat de snelheden van die objecten in zijn gezichtsveld altijd gelijk blijven tijdens zijn afdaling. Dat kan alleen door op tijd af te remmen."

Dit eenvoudige principe hebben de Delftenaren ook op hun drone toegepast en het blijkt te werken. Daarmee zijn echter nog lang niet alle problemen uit de wereld.
"Ik heb nu bijvoorbeeld dunne slingers in mijn kamer hangen", zegt De Croon. "Die kan onze drone nog niet goed genoeg zien om te ontwijken. Verder zien ze, net als bijen en de meeste andere drones, niet het verschil tussen een stuk weg, een fietspad of een stoep. Als zo'n drone in de stad zou landen, kan hij zomaar worden overreden door een tram."

Voor drones die pakketjes afleveren, is een tussenoplossing mogelijk: zij zouden  kunnen landen bij een centraal distributiecentrum, vanwaar consumenten hun pakketje komen ophalen. Maar dan nog zijn de problemen niet de wereld uit: ook het ontwijken van bewegende objecten in het luchtruim blijkt erg lastig. Vogels zijn zelf in staat de drones te ontwijken, maar andere luchtruimgebruikers, zoals politiehelikopters, kunnen door een plotseling opduikende drone in gevaar worden gebracht. Ook hier zijn technische oplossingen voor in ontwikkeling: een drone kan bijvoorbeeld een zender meenemen om bemand luchtverkeer te laten weten waar hij zich bevindt. In Delft werken ze aan drones die ander vliegverkeer horen en vervolgens ontwijken. Maar geen van de oplossingen is al uitontwikkeld.
Drones die overal moeten kunnen landen, zoals de ambulancedrone, moeten daarnaast lopende mensen en fietsers ontwijken. Dat is voor een mens op koopzondag al lastig, laat staan voor een drone.

Er zijn meer uitdagingen - energievoorziening, robuustheid, juridische aansprakelijkheid - waarover de euforische berichten over heldendrones wijselijk zwijgen. Maar tegen de tijd dat de robotische redders in staat zijn veilig en feilloos op hun bestemming te komen, is het oplossen daarvan wellicht nog maar een peulenschil. 

Gepubliceerd op Firestarters.nl, december 2014.
Read more
Nationale wetenschapsagenda



Je zult als wetenschapper maar gespecialiseerd zijn in archaïsche en klassieke Griekse poëzie, met speciale interesse voor Hesiodus, de vrouwendichters en de klassieke tragedie. Probeer zulke onderwerpen maar eens te slijten aan nationale en Europese subsidieverstrekkers, ze zien je al aankomen!

Heeft Griekse poëzie iets bij te dragen aan het Nederlandse topsectorenbeleid? Is het bedrijfsleven soms geïnteresseerd in onderzoek naar Hesiodos? Vallen vrouwendichters te koppelen aan veiligheid, voedselzekerheid, klimaat en andere thema’s die Europa belangrijk vindt? Nee? Ga dan maar in de rij staan voor een lot uit de NWO-loterij dat ‘persoonsgebonden financiering’ heet, of een ander stimuleringsprogramma. De kans op een hoofdprijs is vergelijkbaar met die van de postcodeloterij.

Het ómschrijven van nieuwsgierigheidgedreven onderzoek naar geldgedreven voorstellen is voor zulke wetenschappers daarom een kunst die je maar beter kunt beheersen. André Lardinois, hoogleraar Grieks aan de Radboud Universiteit, is er bedreven in. Samen met collega’s uit Leiden, Amsterdam en Groningen bedacht hij een nieuw onderzoeksprogramma, ‘anchoring innovation’. Het gaat over de maatschappelijke acceptatie van innovaties, bestudeerd aan de hand van voorbeelden uit de oudheid. Geniaal, een ‘lastig’ vakgebied verkopen door het op te hangen aan een sexy kapstok als innovatie. Alleen de hoofdprijs zat er nog niet in.

De Wetenschapsvisie die het kabinet deze week presenteerde, bevat plannen voor een Wetenschapsagenda. Volgens dat plan stemmen universiteiten hun onderzoek straks nog meer af op maatschappelijk relevante thema’s, wat moet leiden tot ‘excellent’ en ‘nuttig’ onderzoek. De thema’s staan nog niet vast, maar reeds genoemde opties zijn kwaliteit van leven, big data, circulaire economie en omgaan met onvoorspelbaarheid.

Ik zie de Lardinoissen van academisch Nederland al in hun handen spuwen. Weer zullen ze maanden kwijt zijn aan het schrijven van ‘maatschappelijk relevante’ voorstellen. Het schijnt dat gewone burgers al polderend mogen meebeslissen over de thema’s, dus ik doe hierbij alvast een voorzet: academische vrijheid. 

'De week in de wetenschap', Volkskrant, Sir Edmund, 29 november 2014
Read more
Daan Roosegaarde: De wereld begint wat vloeibaarder te worden


Als hij wil uitleggen dat hij mensen graag inspireert, zegt hij dat hij hun hersenen wil kietelen. Daan Roosegaarde, bedenker van onder andere de Smart Highway, is daar enorm bedreven in. Samen met technici en wetenschappers doet hij zijn best de banale, harde werkelijkheid wat milieuvriendelijker en poëtischer te maken.

Meer dan een halfuur interviewtijd krijg je moeilijk bij hem losgepeuterd. Dat is geen onwil of arrogantie, maar een kwestie van prioriteiten: er ligt een wereld aan zijn voeten die hij hoognodig een beetje mooier moet maken. Daan Roosegaarde noemt zichzelf graag ‘een hippie met een businessplan’ en dat is een rake typering. Met zijn heldere uitleg en tomeloze enthouasiasme weet hij mensen uit het bedrijfsleven, de overheid en de kennissector zo aan zich te binden, dat zijn meest waanzinnige, idealistische ideeën worden uitgevoerd.

Een van die ideeën is de interactieve snelweg, een project dat hij samen met aannemer Heijmans heeft opgepakt. Het betreft een snelweg met allerlei technische snufjes die de weg zowel milieuvriendelijker maken, als poëtischer om te zien. In plaats van lantaarnpalen zijn er lichten die reageren op de wind van voorbij rijdende auto’s. Het wegdek is beschilderd met lichtgevende verf en als het glad is, verschijnen er automatisch grote kristalvormige patronen op het wegdek. Dankzij een rijstrook met spoelen onder het oppervlak worden elektrische auto’s opgeladen als ze eroverheen rijden. Toen hij het idee tijdens een lezing uit de doeken deed, zat een directielid van Heijmans in de zaal. Ze maakten een afspraak en zo kwam de bal aan het rollen.

Inmiddels is de eerste pilot, een stuk weg met oplichtende verf in Oss, afgerond. Minister Schultz van Infrastructuur en Milieu heeft gevraagd of het concept kan worden toegepast op de afsluitdijk, Japan is eveneens geïnteresseerd en na een optreden in De Wereld Draait Door kreeg Roosegaarde ook de begeesterde minister-president van Aruba aan de telefoon. Hoewel het concept nog in ontwikkeling is, lijkt de interactieve snelweg nu al een exportproduct te worden.
“Daar gaat het ook om”, zegt Roosegaarde. “Onze oude economie is aan het crashen. In de nieuwe economie moeten grote bouwbedrijven als Heijmans niet langer grindleggers zijn, ze moeten nieuwe bouwmethoden ontwikkelen. We moeten overstappen van uitvoeren naar uitvinden.”
Ook promovendi van de TU/e zijn betrokken bij het project via SPARK: een samenwerkingsinitiatief met Heijmans, de provincie Noord-Brabant, de gemeente Den Bosch en de Avans Hogeschool, gericht op innovaties in de bouw. “Het groeit alle kanten op”, zegt Roosegaarde enthousiast. “Ik zie het als mijn rol om te komen met radicale, nieuwe ideeën over interactieve landschappen. Om die te realiseren, is de samenwerking met andere partijen heel belangrijk.”

Sterrenstof
In bijna alle projecten van Roosegaarde vormt licht de rode draad. Bij de beroemde installatie Dune waren het sprieten met ledlampen, die als een lichtgevend korenveld reageerden op de bewegingen en het geluid van mensen. In een kerk in Lile staat een soort lichtgevende lotusbloem die zich opent als mensen passeren. En onlangs werd een lichtgevend fietspad in Nuenen geopend, geïnspireerd op het schilderij De Sterrennacht van Van Gogh.

“We zijn gemaakt van sterrenstof, het zit in ons lichaam geprogrammeerd”, zegt de kunstenaar over deze fascinatie. “De traditionele Hollandse meesters waren trouwens ook al gefascineerd door licht en landschap. Ik zet die traditie op mijn manier voort.”

Hij laat zich daarbij graag inspireren door de natuur. Als kwallen in het donker kunnen lichtgeven, waarom zouden bomen dat dan niet kunnen doen? En zouden lichtgevende bomen niet veel poëtischer zijn dan lantaarnpalen? Een dichter zou het opschrijven, een schilder zou het vastleggen op doek, maar Roosegaarde zorgt liever dat zijn dromen gerealiseerd worden. En dus werkt hij nu samen met Wageningse wetenschappers aan lichtgevende bomen. Daarvoor is aan beide zijden vooral openheid en moed nodig.

 “Een verlangen om te onderzoeken is het uitgangspunt”, zegt hij. “Daarvoor heb ik mensen nodig met lef, je moet samen een momentum kunnen creëren. Wetenschappers moeten zich openstellen en directies moeten ruimte geven voor durfprojecten. Innovatie is niet alleen winstgevend maken wat nu al bestaat.”

Hoewel hij met dit soort betogen de laatste tijd veel bijval oogst, komt hij ook vaak mensen tegen die eerder beren op de weg zien, dan mogelijkheden. Uit frustratie hierover ontwierp hij in 2012 de ‘Ja, maar’-stoel, een stoel die een stroomstoot geeft wanneer degene die erop zit deze woorden uitspreekt.

“Sommige mensen worden zenuwachtig van veranderingen en willen liever alles bij het oude houden”, legt hij uit. “Anderen investeren in nieuwe dromen. Er zijn wetenschappers die vrezen dat dit soort projecten niet genoeg fundamenteel onderzoek opleveren, maar daar hoeven ze echt niet zo bang voor te zijn. Er zit heel veel verborgen kapitaal in universiteiten, alleen we moeten het er meer uittrekken. Als we al die kennis niet voelbaar maken, worden we een openluchtmuseum voor Japanners en Chinezen.”

Met die Chinezen heeft hij veel contact, want een van zijn studio’s ligt in Shanghai. Het houdt zijn blik fris om te zien hoe mensen daar te werk gaan, vertelt hij. “Mijn studio daar vormt een goede springplank naar Azië. Ik wil de cultuur en het leven daar begrijpen en op grond daarvan dingen maken. De Aziatische cultuur is tegenovergesteld aan de ‘Ja, maar’-cultuur in Nederland. Dat heeft soms ook nadelen, bijvoorbeeld dat mensen eerder geneigd zijn een leider te volgen. Dat wil ik niet veroordelen, maar leren begrijpen en ervan leren. Door een studio in Nederland en een in China te hebben, vind ik een goede balans tussen onderzoek en uitvoering.”

Nieuwe werelden
Zijn montere houding ten aanzien van wetenschap en technologie als instrumenten om allerlei problemen de wereld uit te helpen, doet denken aan Silicon Valley en het vooruitgangsdenken dat ondernemers daar karakteriseert. Toch identificeert Roosegaarde zich daar nauwelijks mee.
“Ik ben meer geïnteresseerd in het proces dan in het product”, legt hij uit. “Mijn belangstelling ligt bij tweede- en derdehorizonproducten die net wat verder gaan dan: wat heb ik er nu aan en wat vinden de aandeelhouders ervan? Iets maken wat je kunt doorverkopen voor veel geld, daar krijg ik niet mijn kick uit. Mijn doel is om mensen nieuwe werelden te laten ontdekken. Ik vind het mooi als ik zie dat een wegenbouwer, die leeft in een no-nonsensewereld, de waarde van creativiteit ontdekt. Dat is zó relevant, of je nu arts bent, wetenschapper of wegenbouwer.” Wat hem eveneens onderscheidt van de Californiaanse hightech-ondernemers, is zijn verlangen om oplossingen te zoeken die niet alleen werken, maar tegelijkertijd de verbeelding prikkelen. “In mijn ideale wereld leven we in een energieneutrale, poëtische omgeving. Ik zou overal op een poëtische manier biomimicry (het nabootsen van de natuur om problemen op te lossen, EV) willen toepassen op de harde, banale wereld. Ik wil iets maken waar mensen in willen geloven, daarvoor moet je verder kijken dan datgene wat er nu is.”

Zijn onstuitbare optimisme doet tevens denken aan Boyan Slat, de jonge Delftenaar die zijn studie opzegde om de oceanen te ontdoen van plastic zwerfafval. Is dat toeval, of hangt er iets in de lucht wat wereldverbeteraars een duwtje in de rug geeft?

“Het is een interessante tijd, we zien een kantelpunt tussen oude en nieuwe systemen”, zegt Roosegaarde. “Daardoor merk je dat de overheid en ondernemers open staan voor nieuwe ideeën. Dat is heel spannend. Zoiets als de Smart Highway zou vijftien jaar geleden niet mogelijk zijn geweest, no way! Toen zat iedereen nog in zijn tevredenheids-zeepbel. Nu is het aan de uitvinders en wetenschappers om nieuwe ideeën op te pakken en dat gebeurt ook langzaam. De wereld begint steeds vloeibaarder te worden.”  

Bio
Kunstenaar, ontwerper, uitvinder en wereldverbeteraar, Daan Roosegaarde (1979) is het allemaal. Hij studeerde aan de Academie voor de Kunst en Industrie in Enschede en het Berlage Instituut in Rotterdam. Roosegaarde verknoopt technologie met openbare ruimte, mensen en natuur tot interactieve installaties. Zelf kenschetst hij zijn werk graag als ‘techno-poëzie’.
Hij opereert vanuit Studio Roosegaarde, met een vestiging in Waddinxveen en in Shanghai. Daar werkt hij met een eigen team van ingenieurs en ontwerpers aan vernieuwende projecten die vaak de internationale pers halen. Een van die projecten is de Smart Highway, een interactieve snelweg die hij ontwikkelt met aannemer Heijmans. Ook promovendi van de TU Eindhoven zijn bij het project betrokken.
Roosegaarde won voor het Smart Highway-project de Deense INDEX Design Award. Verder ontving hij onder meer de World Technology Award, twee Dutch Design Awards, en China's Most Successful Design Award. Zijn installaties waren te zien in vooraanstaande musea in Europa en Azië en zelf is hij regelmatig te gast bij het programma De Wereld Draait Door.

In: Slash, Magazine van de Technische Universiteit Eindhoven, december 2014.
Foto (fragment): Vincent van den Hoogen

Read more
Thursday, November 20, 2014
TECHNOPOETRY


In opdracht van Studium Generale van de Technische Universiteit van Eindhoven schreef ik tien poëtische impressies bij de foto's van fotograaf Bart van Overbeeke. Het waren foto's van technische onderzoeksopstellingen die ik daarnaast ook nog kort feitelijk beschreef.

De foto's en de teksten zijn nu te zien in de centrale hal van de TU Eindhoven. De expositie zal vervolgens waarschijnlijk doorreizen naar andere universiteiten.


BvOF 2014_1023_DP solar cell.jpg

Ze kwamen terecht in een landschap van kristallen.
Sommigen overleefden dicht opeengepakt,
anderen sleten hun dagen in eenzaamheid.
De thuisblijvers gingen over tot de orde van de dag
en vergaten de hele onderneming.
Niet elke missie brengt automatisch helden voort.

Erwin Kessels onderzoekt hoe hij met twee coatings de optische en
elektronische eigenschappen van de zonnecel kan optimaliseren. Dat
moet leiden tot een groter rendement van de cel. De kleuren ontstaan door
verschillende diktes van de coatings.
Faculteit Technische Natuurkunde, SolarLab.

BvOF 2010_0126_DL scheurgroei in polymeren.jpg

Een vlinder landde ooit
op de kleine ruit
en is nooit meer vertrokken.
Katten, vuil, weer en wind
trotseerden ze samen.
Alleen de tand des tijds
trekt alles wat mooi is
uiteindelijk kapot.

Polymeren worden door veroudering broos, waardoor plastic objecten kunnen stukgaan. Leon Govaert zoekt met collega's naar een methode om de vervorming en levensduur van allerlei soorten polymeren te voorspellen.
Faculteiten Werktuigbouwkunde, Scheikundige Technologie en Technische Natuurkunde, verscheidene vakgroepen (High Potential Research Program).

BvOF 2014_1020_CK elbow robot Sergio.jpg

Noeste tandwielen van roestvrij staal
die veren, moeren, bouten
met exact gedefinieerde vrijheidsgraden
robuust omhoog en omlaag
laten gaan.
Hij had kunnen werken met
lasapparaten,
maar liever trekt hij teder
een steunkous aan.

Janno Lunenburg werkt aan een zorgrobot, Sergio, die dankzij kracht- en positiesensoren beter in staat is om veilig met mensen om te gaan. Zorgrobots moeten in de toekomst het tekort aan verzorgend personeel opvangen.
Faculteit Werktuigbouwkunde, vakgroep Control Systems Technology.

Etc, etc.

Read more
Een garage in een roze schoen



Een pop met vlechten in het haar, een snoezig jurkje kant en klaar: daar is mijn dochter wel voor te porren. Maar wat voor effect heeft het geven van bepaalde cadeaus op de ontwikkeling van kinderen? Sinterklaas mag daar wel even bij stilstaan.

“Van mij, van mij, van mij!” Juichend en met de armen gespreid holt Maya (3) naar een doorzichtige bak in de speelgoedwinkel. Achter het plexiglas plukken Playmobil-prinsessen bloemen, ze rijden in koetsen en geven een baby de fles. Mijn dochter drukt haar neus tegen het glas om het biggetjesroze kasteel beter te bekijken. “Schitterend”, zeg ik met een geforceerde glimlach, “zullen we nu naar de Lego gaan kijken?”
Tot drie jaar geleden had ik alleen twee zonen. Rolbewust sinterklaascadaus kopen vond ik toen al best lastig. Moest ik nou echt een pop met roze kleren voor mijn oudste kopen om ook zijn verzorgende kant te stimuleren? Ik koos voor een knuffel. Gelukkig houdt zijn jongere broer Nemo van koken en flaneren, dus kreeg hij op zijn vierde een keukentje en een knalroze prinsessenjurk. Kon ik me toch nog op mijn feministische borst kloppen.

Sinds mijn dochter een eigen wil heeft, is alles ingewikkelder geworden. Dat de buitenwereld komt aanzetten met roze jurken en kasten vol poppen, is nog tot daar aan toe. Maar inmiddels ontwikkelt ook Maya zelf weerzinwekkend rolbevestigende voorkeuren. Als ik mijn peuter haar gang laat gaan, loopt ze straks alle dagen in een prinsessenjurk en getooid met glitterdiadeem te tutten met poppen. Moet ik daarin meegaan, omdat ze er zelf zo gelukkig van lijkt te worden? Of kan ik haar beter een speelgoedgeweer in de maag splitsen om tegengas te geven? En welk effect zou dat hebben op de ontwikkeling van haar gedrag?

De rest van het artikel is te lezen in het november-nummer van Opzij.

Read more
Iedereen aan het internet (echt íédereen)


Facebook wil miljarden internetlozen verheffen tot digitale wereldburgers met internet via drones of satellieten. Google wil hetzelfde, maar dan met ballonnen. Wie krijgt als eerste iedereen online?

Een haan kraait, geitenbellen klingelen en een Braziliaans jongetje fietst over een zandweg. Het korte filmpje van Google over Project Loon laat weinig aan de verbeelding over. Veel verder van ons digitale paradijs met overal highspeed internet kun je niet zijn. Nadat een wetenschapper heeft verteld dat meer dan honderd miljoen Brazilianen zijn verstoken van internet, volgt de camera een witte luchtballon die het luchtruim kiest. Prompt verschijnt de webpagina van Google op een digibord in een klas vol kinderen. Ze juichen. Wat Google wil zeggen: wij helpen iedereen online die dat nu nog niet is. Volgens de internetgigant gaat het om ruim vijf miljard mensen. Google is niet het enige bedrijf dat zo’n gigantische poel aan potentiële nieuwe klanten wel ziet zitten. In het document Connecting the World from the Sky schrijft Facebook- oprichter Mark Zuckerberg dat Facebook de armen en afgezonderden van deze wereld graag aan het net wil hangen.

De rest van dit artikel is te lezen in New Scientist, november 2014.

Read more