Ontwikkeling geavanceerde sensoren gebaseerd op dierlijke zintuigen

De Nederlandse Rijksuniversiteit Groningen ontwerpt micro-elektromechanische systemen gebaseerd op extreem geavanceerde, supergevoelige zintuigen van dieren, zoals de snorharen van zeehonden.

Trefwoorden: #hightech, #sensor, #technologie, #zintuig

Lees verder

research

( Foto: Rijksuniversiteit Groningen )

ENGINEERINGNET.BE - Dankzij piepkleine haartjes, of ciliën, kunnen blinde vissen hun weg vinden in onderaardse grotten. En door hun snorharen kunnen zeehonden zelfs in het troebelste water feilloos vissen volgen.

Die opmerkelijke zintuigen gebruikt de Indiase fysicus Ajay Kottapalli van de Rijksuniversiteit Groningen als inspiratie voor high-tech sensoren. ‘Er zijn nog véél meer van dergelijke zintuigen in de natuur waar wij van kunnen leren.’

Kottapalli draagt een biologisch geïnspireerde handschoen met sensoren om vorm, zachtheid en textuur waar te nemen. Hiermee zouden robotarmen bijvoorbeeld hun kracht kunnen aanpassen bij het plukken van aardbeien zonder die te kneuzen.

Ook zou een onderwaterrobot die is uitgerust met ciliën en snorharen in de diepzee zijn weg kunnen vinden, bijvoorbeeld voor exploratie of voor onderzoek. Een zwerm ervan zou autonoom in formatie kunnen varen, samen optimaal gestroomlijnd.

Kottapalli: "We hebben de snorharen van zeehonden heel nauwkeurig onderzocht. Die krijgen we onder meer van Pieterburen. En wat blijkt? Deze snorharen zijn, vanuit het oogpunt van vloeistofdynamica, perfect geëvolueerd."

"Dat hebben we doorgerekend met computermodellen en 3D-geprinte sensoren. De snorharen zijn elliptisch in doorsnede en over de hele lengte hebben ze kleine golfjes. Hun kromming voldoet precies aan bepaalde wiskundige principes. Dankzij die vorm vibreren ze niet als de zeehond zwemt. Ze vibreren alleen door de wervelingen die vis veroorzaakt.’

"Mijn groep is gespecialiseerd in geminiaturiseerde sensoren die heel nauwkeurig piepkleine vloeistofstromingen kunnen meten. Samen met mijn voormalige postdoc Amar Kamat, die nu de CEO is van onze startup Sencilia, wilde ik die kennis graag naar de markt brengen."

"Het medische veld trok ons aan omdat je daarin met dit soort technologie veel verschil kunt maken. We wonnen een beurs waarmee we de technische en commerciële haalbaarheid van onze ideeën konden testen."

"Na overleg met het UMCG bedachten we dat onze sensoren de toediening van medicijnen via een infuus veel nauwkeuriger en veiliger kunnen maken. We kregen hulp van RUG Ventures en Triade, en konden zo in 2021 de startup Sencilia beginnen.’

‘We behalen veelbelovende resultaten in het lab, en binnenkort starten we met een proefproject in het Erasmus MC in Rotterdam. Grote bedrijven in de infuus-industrie hebben al belangstelling getoond. Ik ben ook heel trots dat we hiermee de Academic Startup Competition 2024 van Techleap.nl hebben gewonnen.’