ENGINEERINGNET.BE - Begin oktober trok het driedaagse technologiefeest op de gereclaimede industriële site van Ostiense Gasometer zo’n 45.000 bezoekers. De Maker Faire is en blijft een reuzenfoor waar busladingen studenten -en in het weekend ook pa en ma met de kids op de schouder en aan de hand- naartoe trekken om zich bij de meer dan 300 standhouders enthousiast onder te dompelen in alles technologie. STEM en STEAM! Een eerste greep uit de technologie die we er zagen, vind je deze week in het magazine. Hier een tweede graai met veel aandacht voor het werk van… studenten.
ITS-energiestudenten in Piemonte ontwikkelden een slimme douche. Die herkent de gebruiker via een tag of armband. Het systeem leert ieders voorkeuren -warm/koud- maar vooral gaat het analyseren hoeveel water en energie de douchebeurt verbruikt en vooral wat dat kost. Daarmee kan je mettertijd het douchegedrag sturen. De studenten werkten samen met de universiteit van Venetië en een badkamerbouwer uit Turijn.
Rocco Bavuso en Fabrizio Pellegrini, twee eerstejaarsstudenten energie-efficiëntie engineering aan de technische hogeschool ITS van het Zuid-Italiaanse Basilicato, startten dit jaar Sunner op om geïsoleerde ramen te bouwen met ingewerkte organische, dunnefilm PV. Zelfs bij diffuus licht zorgen die voor enige opbrengst.
“We willen design en architectuur verbinden met het oogsten van zonne-energie”, hoorden we bij ASCA, het PV-filiaal van de Armor Group, dat zich specialiseert in organische PV-systemen. Het bedrijf, dat nu 60 medewerkers telt, bekleedt een polyesterdrager met nanometer dunne lichtgevoelige lagen, roll-op-rol. Het bedrijf uit het Franse Nantes ging in 2010 van start. Productie en commercialisatie volgden in 2017. Twee jaar later nam het een Duitse concurrent over die vooral sterk was in ‘free form’ dunnefilm. “Van het tiental bedrijven dat iets betekent in organische PV, leveren wij als enige ‘free form’.” Dat betekent dat zowat elk soort oppervlak met unieke vlakken dunnefilm bekleed kan worden. Design komt wel met een prijs. “Onze organische, gedrukte zonnepanelen hebben een efficiëntie van zo’n 4% vandaag maar dat willen we tegen het einde van het jaar naar 7% optrekken.”
Industrie
“Ons Heat Mask project koppelt een thermische camera aan een lasmasker”, licht ITS-student Flavio Palleschi toe. “De bedoeling is om de warmte inbreng en -verdeling op het werkstuk te zien.” Soms neemt een lasstuk immers zoveel warmte op dat het voorbij de las gaat vervormen. Het thermisch beeld moet dat helpen voorkomen. Ook andere lasonregelmatigheden zijn te zien. Het eerste prototype is nog wat ‘ruw’. Vóór het lasmasker werd een smartphone in een gleuf gedropt waardoor de lasser nog enkel het thermisch beeld ziet. Het bereik van die camera blijkt ook beperkt tot 550°C terwijl het laspunt vaak veel hoger is. Het is dan ook een ‘proof of concept’ dat het 9-koppige studententeam uitwerkte bij jachtenbouwer Siman (La Spezia, Ligurië). Smart glasses en VR zouden wellicht verder reiken, maar ook nu al kan de technologie beginnende lassers helpen met het leren omgaan met laspunten. Andere versies komen binnenkort met een camera die het lasgebeuren registreert en documenteert, rookmelders die alarm slaan,…
Het Italiaanse SpecialWaves vermarkt een bord waarop tal van verschillende modules -druk-, draai- en schuifknoppen, wielen, pads, aanraakstrips,…- ingeplugd en geconfigureerd kunnen worden. Dat betekent tegelijk dat deze uitbreidbare ‘keyboards’ makkelijk gepersonaliseerd en naar wil geherconfigureerd kunnen worden. Iets voor controlekamers.
Veiligheid
De studenten nanotech en elektronica engineering bij Sapienza (Rome) ontwikkelden een armband met MEMS-sensoren die de CO-concentratie in de lucht meten, de temperatuur, het geluidsniveau en de perifere zuurstofsaturatie SpO2. De armband, die bedoeld is voor lassers in de fabriek, noemen de studenten multisafety alarm (MSA). Het volgende prototype moet de verschillende functies op een pcb verenigen en wifi toevoegen om de data eventueel op een cloud te zetten.” De grote uitdaging bleek het coderen. “Aanvankelijk kwam elke sensor met een eigen code. We hebben alles op één code gezet.” De studenten, die werkten met Arduino en C++, bepaalden de parameters van hun alarm op basis van de wetgeving omtrent de werkomstandigheden in staalfabrieken. Ook hier start-up ambities.
ITS-studenten aan het Napelse BACT ontwierpen een ‘slimme veiligheidshelm’. Werklui in de bouw en restauraties zetten blijkbaar vaker hun helm af wanneer de baas niet kijkt… Deze helm is met een draad verbonden met een magneetknop op de jas. Net zoals bij een vensteralarm. Als de verbinding onderbroken wordt, stuurt een app via 5G een melding naar de ploegbaas. Het systeem wordt gevoed door een flexibel zonnepaneel op de jasrug van de arbeider.
In het Europese Search & Rescue onderzoeksproject sleutelen de universiteiten van Caglairy en Firenze aan een ‘smart uniform’ voor eerstelijns interventieteams. In het uniform worden een gps-tracker maar ook sensoren ingebouwd die omgevingsfactoren -gas en/of straling- meten evenals de gezondheidstoestand van de hulpverlener. Naast elektrocardiogram (ECG) zal ook de spieractiviteit (elektromyografie of EMG) gemeten worden. Daartoe worden biomechanische signalen van de knie gemeten met een organische reksensor. Het is de bedoeling modulair extra sensoren te kunnen toevoegen. Signalen van de sensoren lopen via bluetooth low energy 5.0 naar de smartphone, die de hulpverlener steevast bij heeft. Vandaar gaan ze via wifi naar de server. Terwijl Firenze focust op design, mikt Caglairy op de wearables, signaalbehandeling en telegeneeskunde. De technologie bevindt zich op TRL6 of 7 en moet nu in het veld getest worden. Naast het certificeren van het ABC-uniform blijkt de grote uitdaging het verzekeren van connectiviteit bij eventuele rampen. Want daarzonder… geen slim uniform.
Draagbare desktop
ITS-studenten agroalimentaire Piemonte koppelden wijn(flessen) aan een Non-Fungible Token-toepassing (NFT) voor (verwoede) verzamelaars.
Het Orienta-Verso studentenproject wil andere studenten warm maken voor een nieuwe cursus AR/VR game Developper. De studenten ontwierpen een metaverse-omgeving waar hun schachten via de smartphone de schoollokalen kunnen verkennen, lesgevers en tutoren kunnen aanspreken en ervaringen delen met anderen,… “Onder covid maar ook daarna is dit een snelgroeiend medium dat jongeren, ook heel jonge mensen, weet te betrekken. We zien ook een snelle evolutie bij bedrijven”, aldus een lesgever.
De vijfde graad elektronica-studenten aan de technische school Salesiani Don Bosco bouwden een ‘draagbare desktop’. “Desktops zijn nu eenmaal krachtiger dan laptops. En bakken goedkoper. We willen met onze oplossing niet de laptop verpletteren, wel een hybride, een cross- over bieden”, zeggen Mirko Tumbiala en zijn vriend Simone. Ze gebruikten gerecycleerde componenten van de school en superlichte composteerbare houtvezel voor de opbouw. Alles netjes verpakt in een rugzak. Batterijen blijken het grote probleem. “Er zijn tal van problemen en het is moeilijk ze allemaal op te lossen maar het bouwen zelf is een fluitje van een cent.”
Zonder handen
Bij IIS ITG bouwden studenten twee jaar geleden een systeem om ‘zonder handen’ een lamp of ventilator aan of uit te zetten. Ze gebruikten daarbij zogenaamde ‘neurotags’ -tags met een soort QR-code. Met een NextMind EEG-headset op het hoofd gedrukt hoeft de proefpersoon alleen maar naar de tag te kijken en het systeem zal registreren naar welke tag gekeken wordt en de verbonden schakelaar aan- of uitzetten. De code van de betreffende neurotag loopt over een Arduino-bordje en de NextMind development kit dat de schakelaar overhaalt. De NextMind headset detecteert neurale activiteit van de visuele cortex. Machine learning algoritmes vertalen die in digitale commando’s. De Parijse start-up NextMind (2017) werd begin dit jaar door Snap (AR) overgenomen.
Twee studenten van de IIS Tito Sarrocchi Siena ontwikkelden in het voorjaar een gemotoriseerde rolstoel die ze met een pad op afstand aansturen. Voor de begeleider van patiënten die hun handen niet kunnen gebruiken. Ondertussen studeren beiden aan andere universiteiten. “We plannen wel nog een rolstoel die met computervisie, eye tracking en stemherkenning aangestuurd kan worden zodat de patiënt zelf kan beslissen.” Ze willen daarvoor open source software gebruiken.
Ruimte
Met Alenia Space en Thales ontwikkelt burgerlijk ingenieur Ginevra Hausherr, researcher aan de Università degli Studi Roma Tre, een vormgeheugenmateriaal dat de verwarmingselementen van het ISS-ruimtestation afdekt. Als een element opwarmt, zal het materiaal -dat een combinatie is van koolstofnanotubes en aluminiumfolie- opkrullen en zo de warmte doorlaten. “We hebben het over een ‘biosmart radiator’ omdat het een ‘actief’ materiaal is.”
Op de Faire ook het enthousiaste Experimentele Rakettenteam van Skyward, de vereniging van ingenieursstudenten aan Milaans polytechnische universiteit. Die zouden midden oktober meedoen aan de derde editie van EuRoC –European Rocketry Challenge. Tijdens deze wedstrijd op een Portugese militaire basis in Pont de Sor lanceren een 25-tal studententeams hun zelfgebouwde raket. Het is o.a. de bedoeling dat de raket met haar vaste brandstof zo accuraat mogelijk een welbepaalde doelhoogte bereikt. “We overschieten met onze motoren maar we kunnen de snelheid van onze raket verminderen met luchtremmen die uit de wand schuiven.” Alles gestuurd door een sturingsalgoritme. En inderdaad, we vernamen achteraf dat zij met hun Pyxis-raket niet alleen met twee technische prijzen -voor het beste technisch verslag en de Anacom RF Award, voor het betere radiofrequentiesysteem voor de telemetrie transceiver- maar ook met de hoofdprijs naar huis mochten.
Landbouw
Leerlingen van het hoger technisch landbouwinstituut ITSA (Viterbo, Lazio) concipieerden de draagbare OliveXRay, een telescopische hendel met langs de ene kant een X-stralen toestel en langs de andere kant een handvat met beeldscherm. De bedoeling is om hiermee enkele vruchten aan de olijfboom te scannen op het al dan niet voorkomen van de rups van de olijfvlieg, die een heuse pest is voor de teelt en de olijfolieproductie. Het scannen van de vrucht aan de boom is een eerste stap in een zorgbeleid dat verder gaat dan het tellen van het aantal vliegen in de insectenval. Slimme beeldherkenning wordt gekoppeld aan realtime geopositionering en statistische algoritmen. Maar veel verder dan een meermaals gelauwerd concept staat dit project nog niet. We zagen ook meerdere drones die akkers en teelten in de gaten houden. Elders zagen we een rijdende druivenplukkercobot traagzaam zijn grijper strekken richting een tros… om een gat in de lucht te knijpen. Nog werk aan de winkel.
Vreemde eend
Vreemde eend in de bijt was wel Alessandra Tuseo (24) die, met het haar dat ze van haar hond opveegde, vilt in verschillende diktes en kleuren maakt. "Blijkt dat het thermisch en akoestisch 10 tot 20% beter isoleert dan schapenwol of minerale wol. De testen gebeurden aan de universiteit van Bozen in Zuid-Tirol.” De grootste uitdaging van de jongedame, die design (BA) en project management (BA) studeerde en nu uitpakt met WolfWall, is honden te vinden van wie de haren gewonnen kunnen worden. Oh ja, even verder zagen we textiel dat met mensenhaar geweven was…
