Prof.dr. Kofi Makinwa is vorige week benoemd tot Antoni van Leeuwenhoekhoogleraar. Zijn onderzoek naar sensoren die zelf hun energie uit de omgeving oogsten moet hierdoor in een stroomversnelling komen. “We zouden die sensoren overal uit kunnen strooien.”
Wie is Kofi Makinwa?
Prof.dr. Kofi Makinwa (1964) is geboren in Ghana. In Nigeria volgde hij een masteropleiding elektrotechniek. In 1988 ontving hij een beurs van Philips, waarmee hij in Nederland een tweede masteropleiding voltooide. Vervolgens werkte hij van 1989 tot 1999 bij Philips Research, waar hij onderzoek deed aan interactieve displays. In 1999 kwam hij naar de TU, waar hij in 2004 promoveerde. Het jaar daarna verwierf hij tijdens het STW-symposium ‘Van Wetenschap tot Innovatie’ de titel Simon Stevin Gezel met een presentatie over een slimme windsensor zonder bewegende delen. Eveneens in 2005 ontving hij een VENI-subsidie van NWO om onderzoek te doen aan geïntegreerde temperatuursensoren.
Kofi Makinwa is lid van De Jonge Akademie van de KNAW. De Jonge Akademie is opgericht om jonge onderzoekers in aanraking te brengen met collega’s uit vakgebieden buiten hun eigen specialisme en om wetenschap te populariseren. Vorige week werd hij benoemd tot Antoni van Leeuwenhoekhoogleraar. Een benoeming die is voorbehouden aan de absolute top van jonge Delftse wetenschappers. Door hen vroegtijdig te bevorderen tot de positie van hoogleraar kunnen zij hun wetenschappelijke carrière maximaal ontwikkelen. Makinwa woont in Delft. Hij is getrouwd en heeft drie zoons van 12, 9 en 7.
En, stroomt het geld voor uw onderzoek al binnen nu u hoogleraar bent?
“Vooral de felicitaties stromen binnen. Het geld nog niet. Maar ik ben pas enkele weken hoogleraar! Met de economische crisis krijg je zelfs als je Einstein heet maar moeilijk financiering. Maar van de TU krijg ik in ieder geval mijn salaris en een bureau.”
En een titel.
(Lacht.) “Ja. Ik ben volgens de TU een excellent onderzoeker. Daardoor zou het makkelijker worden om externe financiering te werven. Je zou kunnen zeggen dat de benoeming mijn marktwaarde heeft verhoogd.”
(Korte stilte…) “Dat klinkt wat gekscherend. Het is natuurlijk veel meer dan dat.”
Uw onderzoek moet er toe leiden dat we in de toekomst omringd zijn met sensoren die met elkaar communiceren, zogenaamde smart sensors. Wat hebben we daar aan?
“Je zou bijvoorbeeld talloze temperatuursensoren in je huis kunnen stoppen en in je kleding. Die thermostaatjes stel je zo af dat de temperatuur in het huis altijd behaaglijk is waar jij je bevindt. Loop je naar een andere hoek in de kamer, dan past de verwarming zich aan. Je hebt dan altijd een warmtezone om je heen. Het is een geweldig onderzoeksgebied en een enorme uitdaging om zulke slimme sensoren te maken.”
Wat is de truc?
“De sensoren moeten slimmer werken en tegelijkertijd mogen ze maar een fractie van de energie gebruiken die huidige sensoren nodig hebben. Wat dé truc is om dat voor elkaar te krijgen weet ik niet, anders had ik het allang gedaan. Maar er zijn wel wegen die naar Rome zouden kunnen leiden. Een van die wegen is het energiezuiniger maken van de sensoren door ze regelmatig in slaap te laten vallen als ze even niet nodig zijn. Verder moet je ook denken aan het integreren van sensoren en chips. Door sensoren te combineren met digitale processoren wordt het mogelijk om de sensoren beter aan te sturen, waardoor je nog verder energie kunt besparen. Ik verwacht heel veel van zulke smart sensoren.”
En de energie, die halen ze uit de omgeving?
“Ja. Er is een scala aan mogelijkheden. Bijvoorbeeld uit licht, door middel van kleine zonnecellen. Uit de elektromagnetische velden van radiogolven kun je ook energie oogsten. En er zijn kleine generatoren in chips die elektriciteit kunnen winnen uit mechanische bewegingen of uit kleine temperatuurverschillen, bijvoorbeeld tussen je huid en de omgevingslucht.”
En het liefst zou u die sensoren overal rondstrooien en opplakken?
“Ja, waarom niet? Zodoende kunnen we allerlei processen beter beheersen. Ze moeten dan natuurlijk extreem goedkoop zijn, en daar biedt de integratie van sensoren en chips een groot voordeel. De industrie heeft al veertig jaar ervaring met het maken van elektronische schakelingen op silicium chips. Die worden goedkoop en op enorme schaal gefabriceerd. Maar silicium is ook een geschikt materiaal om sensoren mee te maken. Zodoende zou het mogelijk moeten zijn om en masse goedkope chipsensoren te maken.”
U bent vermaard om uw temperatuursensoren. U heeft er diverse ‘best paper awards’ mee gewonnen. Is het ook mogelijk iets anders te meten met uw smart sensoren?
“We werken samen met het bedrijf Mierij Meteo aan de ontwikkeling van een smart windsensor voor op zeilboten en andere toepassingen voor consumenten. Er zitten geen bewegende delen in. Daardoor heeft hij geen last van corrosie op zee. Hij meet de windkracht en -richting aan de hand van temperatuurverschillen. Dit is wat ik noem de droge vinger methode – als je je vinger in de lucht steekt om de windrichting te bepalen dan voel je een door de wind gecreëerd temperatuurgradiënt. Onze sensor werkt op bijna dezelfde wijze. Het verschil zit hem in het gebruik van thermische terugkoppeling; dat wil zeggen dat de sensor probeert dergelijke temperatuurverschillen op te heffen door bepaalde delen extra te verwarmen. Vergelijk het met een gewichtsbalans. Daarbij is het ook mogelijk om een onbekend gewicht precies te bepalen door middel van het juiste tegengewicht. In de windsensor bestaat het tegengewicht uit de extra warmte die nodig is om temperatuurverschillen op te heffen.
Na uw afstuderen als elektrotechnisch ingenieur in 1987 aan de Obafemi Awolowo University in Nigeria, nodigde Philips u uit om bij hen een opleiding te volgen. Daar bleef u vervolgens tien jaar hangen als onderzoeker naar beschrijfbare beeldschermen. Hoe was het om naar Nederland te komen?
“Mijn droom was uitgekomen. Tijdens mijn studie in Nigeria moest ik onderdelen uit oude autoradio’s slopen om schakelingen te kunnen maken. Als je dan in een wereld terechtkomt waar alle onderdelen die je je maar kunt wensen voor handen liggen, dan voelt dat alsof je de loterij hebt gewonnen. Nederlandse studenten vinden het normaal om alles voor handen te hebben. Maar voor mij was dat te mooi om waar te zijn. Het gaf mij de motivatie om hard te werken.”
U draagt graag een steentje bij aan het onderwijs in Nigeria, onder meer door het lesprogramma voor elektrotechnisch ingenieurs daar te verbeteren. Kunt u nu als hoogleraar meer voor uw land doen?
“Ik zou graag gasthoogleraar willen worden in Nigeria. Ik heb geprobeerd om vanaf hier studenten te begeleiden. Maar dat werkt niet. Ik ben op zoek naar financiering voor zo’n gasthoogleraarschap. Als hoogleraar krijg je makkelijker dingen geregeld.
De TU heeft een samenwerkingsovereenkomst met de University of Nigeria. Er komen elk jaar enkele studenten uit Nigeria hier studeren. Ik zou graag zien dat het er meer worden. Er is in Nederland veel vraag naar ingenieurs en niet genoeg jongeren kiezen voor een studie in die richting. De economie zou er bij gebaat zijn als er meer Afrikanen hier kwamen studeren. Door hun achtergrond zijn ze van huis uit heel ijverig en ambitieus.”
Als meer Nigerianen hier komen studeren, leidt dat dan niet tot een brain drain; een uittocht van slimme koppen die het land juist zelf nodig heeft?
“Daar maak ik me geen zorgen over. Niet lang geleden dacht men ook dat er in India een massale brain drain gaande was. Vele hoogopgeleiden vertrokken naar het buitenland. Maar er is een omslagpunt gekomen. Toen de industrie in India verbeterde zijn ze massaal teruggekeerd met al hun kennis uit het buitenland. En Indiërs in het buitenland dragen hun moederland een warm hart toe. In Silicon Valley zitten veel Indiërs die samenwerken met Indiase bedrijven. Dus het kan heel positief uitpakken.”
Sinds 2006 bent u lid van ‘De Jonge Akademie (onderdeel van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen – red.). In die hoedanigheid is het uw taak om te lobbyen voor de kenniseconomie. U vindt dat we in Nederland meer buitenlanders moeten laten studeren en dat de overheidsuitgaven aan onderwijs en onderzoek omhoog moeten. Heeft u nu uw KNAW-pet op?
“Nee, ik heb de pet op van een bezorgde kenniswerker. Sinds 2000 is de totale Nederlandse investering in onderzoek en ontwikkeling hetzelfde gebleven. We moeten harder vechten voor een zelfde som geld. Voor de salarissen van elk van mijn negen promovendi heb ik moeten knokken. Dat is wrang. We zijn nu veel tijd kwijt aan het schrijven van voorstellen om geld binnen te krijgen. Gedurende die tijd kunnen we geen echt onderzoek doen. En dat terwijl Nederland zich voor zijn economie juist meer zou moeten richten op kennis. Ik vind het ook de omgekeerde wereld.”
Hoe bedoelt u?
“Bankiers, die gruwelijk gefaald hebben, worden massaal geholpen door de overheid. Zodra er een financiële crisis is, blijken er opeens miljarden beschikbaar. Maar de overheid heeft geen geld om het Nederlands budget voor onderzoek en ontwikkeling te vergroten.”
Wat doet u verder als lid van de Jonge Akademie?
“Leden van de Jonge Academie hebben de opdracht om wetenschap te populariseren. En dan vooral onder de jeugd. Daar is de aandacht voor wetenschap tanende. Met een bus gaan we langs middelbare scholen. We laten ze allemaal wetenschappelijke experimenten zien en doen. Dit heeft natuurlijk niets te maken met mijn onderzoek. Maar ik vind het leuk om mijn passie voor wetenschap over te brengen. Nederlandse jongeren zien techniek als iets vanzelfsprekend dat altijd overal om hen heen is. Het is niet magisch voor ze. Dat moet veranderen.”
De Canadees Roger Ball kreeg de prijzen samen met Delftenaren dr.ir Johan Molenbroek en prof.dr.ir. Daan van Eijk, beiden van de faculteit Industrieel Ontwerpen.
Ball, die al meer dan twintig jaar sportproducten ontwerpt, kreeg op het congres van de Industrial Designers Society of America (IDSA) zowel de Gold Award in de categorie ontwerponderzoek als de Best in Show Award als overall-winnaar van de ruim vijftienhonderd inzendingen. De laatste prijs deelde Ball met de iPhone. “De jury kwam er niet uit, dus hebben ze er maar twee prijzen van gemaakt”, vertelt de ontwerper.
Op hetzelfde congres viel ook de Delftse stormparaplu Senz in de prijzen. De XL-uitvoering kreeg als golfparaplu de gouden International Design Excellence Award (Idea) toegekend.
Roger Ball heeft een ontwerpbureau in Hongkong en is daar ook verbonden aan de Polytechnic University. Het viel hem op dat fietshelmen Chinezen vaak slecht passen. Ze nemen een XL-maat vanwege de breedte, maar doordat die te lang is, kantelt de helm makkelijk. Hij nam het initiatief voor ‘Size China’, een antropometrisch project dat maten moest opleveren voor het gemiddelde Chinese hoofd. Drie jaar geleden had hij de financiering voor elkaar en kon het project beginnen. Hij nodigde experts Bruce Bradtmiller (Amerikaanse marine) en dr.ir. Johan Molenbroek (TU Delft, Industrieel Ontwerpen) uit als consultants, om hem en zijn team de wetenschappelijke methodiek van moderne schedelmeting bij te brengen. Na de scholing trok het team er op uit om in zes provincies in China bij drieduizend mensen het hoofd op te meten. “Echt veldwerk”, vertelt Ball, “op een zandvloer met scharrelende kippen rond je voeten.”
De meetgegevens werden gebruikt voor de eerste Aziatische prototypen hoofden die ontwerpers in staat stellen om hun producten aan te passen aan de Aziatische gebruiker. Dat is niet alleen van belang voor fiets-, sport- en motorhelmen, maar ook voor zonnebrillen, kop- en oortelefoons die tot nu toe allemaal uitsluitend aan de hand van gegevens over westerlingen ontworpen worden.
Ball ziet mogelijkheden om ook de handen en voeten van Aziaten te scannen. “De enige gegevens die er nu zijn, komen van de mode-industrie, en daar is de hand een soort ‘blob’,” vertelt Ball. Aziatische prototypen van voeten zou een betere pasvorm van (sport)schoenen en laarzen moeten opleveren. Een prototype Chinese hand zou volgens Ball erg bruikbaar zijn om elektrisch handgereedschap beter aan te passen aan Aziatische gebruikers.
Momenteel werft de Canadees fondsen voor zijn project ‘Size Global’, waarin hij hoofden uit India, Afrika, Zuid-Amerika en het Midden-Oosten wil scannen voor regionale prototypen.
Begin 2009 hoopt hij te promoveren op zijn project bij de sectie applied ergonomics and design van de faculteit Industrieel Ontwerpen.
Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?
delta@tudelft.nl
Comments are closed.