Insecten staan model voor microsensoren

Denk aan stromingssensors en trilhaartjes bij insecten en spinnen, de gyroscoop van vliegende insecten die hen in staat stelt om snel en zeker te manoeuvreren, of antennes van een kreeft. Een aantal van deze zintuigen nam Wicaksono als voorbeeld voor zijn promotieonderzoek.
De onderzoeker promoveerde afgelopen woensdag bij prof.dr. Paddy French (Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica). Hij ontwikkelde een sensor voor rek, een gyroscoop (bewegingsmeter) en een warmtesensor van een tiende millimeter groot. 

Wicaksono nam insectenzintuigen onder de loep om eerst de werking te achterhalen en vervolgens met silicium en andere materialen een sensor te bouwen die volgens dezelfde principes functioneert. Zulke apparaten heten micro-elektromechanische systemen, kortweg mems. De opkomst van geïntegreerde micro-elektronica vraagt om ultrakleine sensoren voor inbouw in ondermeer auto’s, vliegtuigen, robots en persoonlijke navigatieapparatuur.
De basisvorm die Wicaksono gebruikt is een putje met doorsnede van 0,1 millimeter in silicium, bedekt met een koepeltje van dun membraan. In de huid van de vleesvlieg meten zulke sensoren de rek. De siliciumversie deed dat ook.
De gyroscoop is een variatie op dit thema. De sensor bestaat uit een stamper met een brede kop (totaal 0,15 millimeter hoog), gemonteerd op een membraan. Vier strookjes op het membraan zetten bewegingen van het knuppeltje om in een elektrisch signaal.

De infraroodsensor tenslotte is een met een membraan afgesloten putje waarin het opgesloten gas uitzet wanneer er warmtestraling op valt. De vervorming van het membraan is een maat voor de stralingsintensiteit.
De natuur is een rijke bron van ideeën voor sensoren, stelt Wicaksono. Maar ook al werken kunstmatige sensoren volgens natuurlijke principes, ze zullen voor optimaal effect opnieuw ontworpen moeten worden.