Makers van de RUG

In Makers van de RUG belichten we elke twee weken een onderzoeker die iets concreets heeft ontwikkeld: van zelfgemaakte meetapparatuur voor wetenschappelijk onderzoek tot kleine of grote producten die ons dagelijks leven kunnen veranderen. Zo dragen RUG-onderzoekers bij aan oplossingen voor grote wetenschappelijke en maatschappelijke uitdagingen.
Techniekonderwijs en -onderzoek maken bij de RUG al decennia deel uit van een breed palet aan sterke disciplines en landelijk werken we steeds intensiever samen met de vier technische universiteiten.

Materiaal met eigenschappen bepaald door structuur

Wetenschappers zoeken voortdurend naar materialen met nieuwe, bruikbare eigenschappen. Anastasiia Krushynska heeft een andere aanpak: zij ontwerpt en maakt metamaterialen, waarvan de eigenschappen bepaald zijn door hun structuur. Deze materialen zijn veelzijdig, ze zijn bijvoorbeeld te gebruiken om precisie-instrumenten te verbeteren, of als bot-vriendelijk implantaat.

Een gepersonaliseerd model van het hart

Wiskundige Cristóbal Bertoglio maakt gepersonaliseerde computermodellen van het menselijk hart. Samen met zijn team werkt hij aan wiskundige methoden om de benodigde informatie nauwkeurig uit een MRI-scan te herleiden. ‘Zo’n gepersonaliseerd hartmodel kan bijvoorbeeld helpen om hartschade vroeg op te sporen, of om de gevolgen van aangeboren hartproblemen in kaart te brengen.’

Hoe torenvalken turbulentie trotseren

In de Linnaeusborg trotseert een Amerikaanse torenvalk gemaakte turbulentie van een windtunnel. Naast hem in de vliegruimte staan biotechnicus (en vogeltrainer) Josien Janssen en hoogleraar biomimetica David Lentink. Lentink wil met kennis over vlieggedrag van vogels ook de vliegprestaties van vliegtuigen en drones verbeteren.

Besturingssysteem om robots te laten samenwerken

Sepide Taleb bouwt het brein (een ‘ingebouwd besturingssysteem’) voor kleine robots die in een groep samenwerken. ‘Er zijn mensen die aan software werken, of aan hardware. Mijn baan is om allebei te doen en zo een robot te ontwerpen die robuust genoeg is om echt te gebruiken.’

Vlieg als een uil om je nek te versterken

Elisabeth Wilhelm en haar promovendus Luís Felipe García Arias ontwikkelden een spel samen met UMCG-neuroloog Marina de Koning-Tijssen, voor patiënten met een neurologische aandoening waarbij de nek soms ineens een abnormale beweging maakt of een vreemde stand aanneemt: cervicale dystonie.

Beïnvloeding van autonome robots voor brede toepassingen

Autonome robots hebben een enorm potentieel, vooral als ze in teams werken. Hoe houden we de controle over de beslissingen die deze complexe systemen maken zodat ze veilig en efficiënt kunnen werken? Hoogleraar Networks and Robotics Ming Cao (Faculty of Science and Engineering) en zijn team werken hard aan een antwoord op deze vraag.

Bouwen aan slimme oplossingen voor een dynamische wereld

Dynamische systemen zijn cruciaal voor de moderne wereld. Ze helpen om te verklaren hoe elektrische circuits werken, maar ook hoe meningen zich verspreiden over sociale netwerken. Maar de grote uitdaging is om ervoor te zorgen dat deze systemen specifieke doelen bereiken. Dat doet het vakgebied van meet- en regeltechniek.

Chemicaliën bij elkaar brengen voor snellere reacties

Katalysatoren zijn van groot belang voor de chemische industrie: zij versnellen reacties en maken ze energiezuiniger, zonder dat ze daarbij worden opgebruikt. Binnen het Engineering and Technology Institute Groningen (ENTEG), ontwerpt en bouwt Paolo Pescarmona katalysatoren, die bijvoorbeeld koolstofdioxide kunnen omzetten in plastics.

Slim energie regelen

Ons elektriciteitsnetwerk raakt overbelast, en infrastructuur uitbreiden kost tijd en geld. ‘Wat we nú kunnen doen, is zo goed mogelijk beheren en optimaliseren wat er is,’ vertelt professor Michele Cucuzzella. Bijvoorbeeld door met pieken van gegenereerde elektriciteit water te verwarmen en op te slaan, om er op een ander moment huishoudens mee te verwarmen.

Makkelijk meten hoe inspannend werk is

Hoeveel energie kost het om een muur te metselen, of om te lopen met een beenprothese? Dit is vrij eenvoudig te meten door te bepalen hoeveel kooldioxide iemand uitademt. Maar daarvoor wordt doorgaans een masker gebruikt dat ademhalen moeilijker maakt en praten onmogelijk. Charissa Roossien ontwikkelde een methode die vriendelijker is voor de gebruiker.

Een tafelmodel van een grote röntgen-faciliteit

Wat doe je als jouw onderzoek afhankelijk is van een grote internationale faciliteit waarvoor je ver moet reizen en die je maar zeer beperkt kunt gebruiken? Moniek Tromp bouwde er een tafelmodel van waarmee ze een groot deel van haar onderzoek naar nieuwe batterijen kan uitvoeren in haar eigen lab.

Efficiënt als een huisvlieg

‘In de natuur gebeurt vliegen vaak met flappende bewegingen,’ vertelt Mauricio Muñoz Arias, universitair docent Autonome Systemen. ‘Ik heb het gevoel dat flappen uiteindelijk efficiënter zal zijn dan de draaiende beweging die de meeste drones maken.’ Samen met zijn studenten ontwikkelde Muñoz Arias een vederlicht apparaatje dat als een insect flapt met zijn vleugels: een ornithopter.

Flexibele zonnepanelen en een getatoeëerde sensor

De zwarte stippen en lijnen op dit plastic plaatje geleiden stroom, en zijn net zo flexibel als het plastic eronder. En dat is bijzonder, vertelt adjunct hoogleraar Polymeertechniek Ranjita Bose: ‘Het is een geleidend polymeer, dat de flexibele eigenschappen van plastic combineert met de geleiding van metalen.’

Een waterbestendige sensor die zichzelf herstelt

Het rekt, plakt, herstelt zichzelf als er een scheurtje ontstaat, het is water- en vorstbestendig, en het geleidt elektriciteit. Het doorzichtige plakje in deze foto’s is een zogenaamde hydrogel, ontwikkeld door PhD-student Zeyu Zhang onder begeleiding van Patrizio Raffa, hoogleraar Slimme en Duurzame Polymeerproducten. Tegelijkertijd is het een sensor die buigingen en trillingen kan meten.

Hoe een tegendraads idee recycling van rubber mogelijk maakte

Een klein bedrijf in Grootegast maakt fietsmandjes en slippers van gerecycled rubber. Dat is bijzonder, want tot voor kort was het onmogelijk rubber opnieuw te gebruiken. Totdat hoogleraar Chemische Technologie aan de RUG Francesco Picchioni, samen met emeritus Ton Broekhuis, ontdekte hoe dat wel kan.

Lopend energie oogsten

Een stoeptegel bij het station van Zuidhorn, op een veelbewandelde plek tussen trein- en busstation, telt de stappen van passanten die over de tegel lopen en oogst energie uit de bewegingen van die passanten. Momenteel is de stoeptegel even terug in het lab van ontwikkelaar professor Mónica Acuautla Meneses.

Een plakkerigheidsmeter

Verschillende plantensoorten gebruiken kleine plakkerige druppeltjes om insecten uit te schakelen of aan te trekken. Deze druppels water die vol zitten met plakkerige moleculen zouden een gifvrij bestrijdingsmiddel tegen insecten kunnen zijn. Promovenda Abinaya Arunachalam probeert het ideale recept hiervoor te vinden. Maar hoe meet je de plakkerigheid van de verschillende kandidaten?

Om een wolkenkrabber heen zwermen

Stel je voor, een zwerm van kleine drones, zoals de drone die elektrotechnicus Bahar Haghighat vasthoudt op de foto. Ze vliegen om een wolkenkrabber of naar wat voor moeilijk te bereiken plek dan ook. ‘Zulke drones kunnen worden gebruikt om defecten op een oppervlak te detecteren. Ze kunnen laten weten dat er iets gerepareerd moet worden of dat er nader onderzoek nodig is.’

Robotica voor mensen

‘Stel je eens een bionisch been voor waarmee iemand niet alleen weer kan lopen, maar dat het ook mogelijk maakt om dit te doen zonder er steeds bij na te denken. Dat zou het leven voor wie zo’n prothese nodig heeft veel gemakkelijker maken’, vertelt RUG-hoogleraar Robotica Raffaella Carloni.

Moleculen stilzetten

Natuurkundige Steven Hoekstra bouwt aan een opstelling die bestaat uit twee delen: een apparaat dat moleculen van barium-fluoride maakt, en een ander apparaat dat deze deeltjes bijna stilzet. 'Ik wil deze moleculen sterk vertragen om er dan zeer nauwkeurige metingen aan te doen,' legt Hoekstra uit.

Sensor met gevoel

Hoe zou het zijn wanneer de prothese van een hand of been echt kan voelen? Bij het Engineering and Technology Institute (ENTEG) van de RUG ontwikkelt Ajay Kottapalli op de biologie geïnspireerde sensoren die dit mogelijk moeten maken. ‘We maken ze in de vorm van draagbare elektronica.’

Nachtzicht met kunstmatige atomen

Door het vergrootglas zien we een dun plaatje bedekt met quantum dots: halfgeleider deeltjes met speciale eigenschappen als gevolg van hun minuscule formaat. Professor Maria Loi gebruikt ze om te kunnen ‘zien’ in het donker: je kunt er namelijk een digitale infraroodcamera mee maken.

Vliegen op houtstof

In de piramide zit een buisje duurzame vliegtuigbrandstof gemaakt van lignine (houtstof), een restproduct uit de papierindustrie dat meestal ter plekke verbrand wordt. ‘Maar verbranden is eigenlijk het laatste wat je in de levensloop van een materiaal wilt doen,’ vertelt hoogleraar Technische Scheikunde Erik Heeres. ‘Wij willen die lignine een hogere waarde geven, in dit geval door er biobrandstof van te maken.’

Cycloon helpt patiënten

Zeker 600.000 patiënten gebruiken een inhalator die is bedacht door het team rondom Erik Frijlink, hoogleraar Farmaceutische Technologie en Biofarmacie aan de RUG. ‘En het gaat richting de 1 miljoen. Het is mooi als je een product ontwikkelt dat patiënten kan helpen’, zegt Frijlink.

Een plantaardige sensor

Promovenda Qi Chen presenteert een sensor die een groene vorm van energie gebruikt. 'Hij oogst beweging, en zet die om in een elektrisch signaal.’ Om dat te kunnen doen, wordt er gebruik gemaakt van de natuurlijke eigenschappen van de pitrus-plant, een hardnekkig onkruid dat vooral in natte gebieden groeit.