Je leest:

‘Ik wil geen gadgets maken’

‘Ik wil geen gadgets maken’

Nieuwe hoogleraar Kaspar Jansen ontwerpt materialen van de toekomst

Auteur: | 15 juni 2016

Een slimme paraplu die oplicht als het regent en een reanimatievest die precies laat zien waar en hoe hard je moet drukken om iemand te redden. Van dit soort toepassingen van slimme materialen gaat het hart van Kaspar Jansen sneller kloppen. Kennislink sprak de nieuwe hoogleraar ‘Emerging Materials’ van de TU Delft over materialen van de toekomst.

Kaspar Jansen met de slimme paraplu, die hij ontwikkelde.
Robert Visscher

De kasten op de werkkamer van Kaspar Jansen liggen vol met apparaatjes, sensoren en batterijen. Zoals een stukje plastic dat oplicht wanneer je er op drukt. Druk je zachtjes, dan is er een zwak licht. Maar doe je dat harder, dan brandt het feller. Ook is er een stropdas met pianotoetsen erop, die je net als een echt muziekinstrument kunt bespelen. De muziek komt uit een klein speakertje, waar normaal de knoop zit. Op weer een andere plek liggen koelvesten in ontwikkeling en een materiaal dat op commando buigt.

Dagelijks werkt Kaspar Jansen met deze nieuwe materialen. Hij onderzoekt, past aan en geeft vorm, om na te gaan hoe je ze het beste kunnen gebruiken. De materialen zijn de ingrediënten van toekomstige producten. Jansen is als een soort kok die laat zien wat je met al deze materialen kunt doen. Zoals het maken van een slimme paraplu, die hij onlangs ontwikkelde. De paraplu licht op als het regent. Of meubels die zomaar van vorm veranderen, zodat een tafel een bank wordt. Over dit soort mogelijkheden interviewt Kennislink de hoogleraar die deze week zijn intreerede houdt.

Veel producten worden gemaakt van bekende materialen als hout en plastic. Maar die zien we vrijwel niet op uw werkkamer. Waarom gebruiken we in de toekomst andere materialen?

“We zullen wel moeten, omdat ze straks niet meer in grote getale beschikbaar zijn. Grondstoffen raken op, waardoor we op een efficiëntere manier met spullen moeten omgaan. Bovendien zien we in de toekomst andersoortige materialen, die bijvoorbeeld biobased zijn. Daar richt ik mij onder meer op. Dan recycle je op een slimme manier. Nu worden de schimmelsporen van champignons nog weggegooid. Maar van dat afval kun je interessante dingen maken. Wij hebben bijvoorbeeld een verpakking voor een wijnfles laten groeien uit een mengsel van afvalhout en schimmelsporen. Het vormt zich om het glas heen en dan heb je een zeer originele verpakking. Het is veel interessanter als je zoiets uitpakt, dan een stukje papier. Het is een van de manieren waarop we laten zien wat er mogelijk is.”

Deze wijnfles heeft een verpakking gemaakt van schimmelsporen van champignons.
Kaspar Jansen

U werkt met collega’s ook aan de slimme paraplu Regenlicht, die licht geeft als er druppels op vallen. Hoe kwamen jullie op het idee?

“We werken al een tijd met onder meer elektrische luminescentie. Dat breng je bijvoorbeeld aan op plastic, waardoor het licht gaat geven. Met behulp van een batterij en een schakelaar doe je het aan en uit, net zoals een lamp. In de jaren vijftig werd al aangetoond dat dit principe werkte. En het wordt al onder meer in dashboards van auto’s gebruikt. Tegenwoordig zijn er interessante nieuwe ontwikkelingen, waardoor je materialen kunt laten oplichten als je er op drukt. Dan voeg je een druksensor toe. Of denk aan lichtgevende verf met fosfor en elektrodes erin, dat nu zo’n vijf jaar te koop is. Je kunt met dit soort materialen al een lamp van textiel of papier maken. Dat doen we hier ook door te zeefdrukken, waarbij je heel dunne laagjes op elkaar aanbrengt.”

Een demonstratie van de slimme paraplu, die oplicht waar de regen valt.

“Terwijl we hiermee experimenteerden kwamen we op het idee om ook een transparant materiaal te maken dat aan twee kanten oplicht. Je kunt de laagjes die we zeefdrukken namelijk ook doorzichtig maken. We werkten al bij eerdere tests met een materiaal dat licht ging geven als er water op kwam. Door het in een paraplu te verwerken, ziet zowel de drager van het regenscherm als de voorbijganger hoe het water verlicht naar beneden stroomt.”

Symposium slimme materialen

Nieuwsgierig geworden naar de materialen van de toekomst? Ga dan vrijdag 17 juni om 15:00 naar de intreerede Materials that move van Kaspar Jansen in de Aula van de TU Delft. Ga vooral ook tussen 12:00-18:00 naar het Future Materials Symposium in de faculteit Industrieel Ontwerpen waar heel veel nieuwe materialen en toepassingen ervan zijn te zien en te betasten.

Jullie spelen met de spullen om tot creatieve toepassingen te komen?

Tinkeren noemen we dat zelf. We exploreren en geloven in een do-it-yourself aanpak. Op de begane grond van het gebouw van de faculteit Industrieel Ontwerpen zit ons laboratorium met fascinerende apparaten zoals 3D-printers en robots. Ik wil dat studenten daar zelf aan de slag gaan en experimenteren met nieuwe materialen, bijvoorbeeld door slimmigheden te zeefdrukken op textiel, plastic of papier. Zij zijn de ontwerpers van de toekomst en ik zie graag dat ze met deze materialen nieuwe producten maken.”

Zoals een slimme paraplu?

“Dat is een demonstratie van wat je met materialen kunt doen. De elektronica zit naadloos in de paraplu verwerkt. Ik heb er geen sensoren opgeplakt, er zitten zelfs geen sensoren in. We hebben eerst het materiaal ontwikkeld en zijn pas daarna na gaan denken wat we er van konden maken. Ik wil geen gadgets maken. Die paraplu is interessant, maar vooral omdat ik wil laten zien wat je er mee kunt doen als je op detailniveau met materialen gaat spelen. Ik ga het zelf niet als product op de markt brengen. Het is prima als een andere partij daar interesse in heeft en ik wil ze ook adviseren. In mijn werk aan de universiteit wil ik vooral tonen wat je allemaal wel niet kunt doen met slimme materialen.”

Een interessante toepassing is een reanimatievest, dat de gebruiker laat zien hoe hij een leven kan redden.

“Je legt het over iemand heen die je moet reanimeren. Het vest is drukgevoelig en geeft aan of je op de goede plek zit en of je genoeg kracht zet. Wanneer je te hard drukt kleurt het vest rood, te zacht geeft het weer met blauw en groen is precies goed. Bovendien geeft het via lichtsignalen het ritme aan. Dat is een heel mooie toepassing dat in een Europees project is ontwikkeld met ontwerpbureau VanBerlo.”

U voorspelt dat producten in de toekomst op een andere manier gemaakt gaan worden. Nu nog bepalen de ontwerpers hoe spullen er uitzien. Maar u denkt dat de koper in de toekomst zelf bepaalt hoe hij of zij het gebruikt. Hoe bedoelt u dat?

In dit reanimatievest zitten slimme materialen verwerkt.
VanBerlo

“Stel je kunt je vingers niet gebruiken en wilt toch een horloge om doen. Dan kies je voor een materiaal dat zich vanzelf om je pols vouwt. Aan dat soort toepassingen werken wij al. Of denk aan iemand die geen vingers meer heeft en met bestek wil eten. Dan kun je iets maken dat zich om een hand vouwt met een vork eraan. Er zijn heel veel mogelijkheden.”

Is het op die manier ook mogelijk om meubels aan te passen? Het ene moment heb je dan een tweezitsbank, maar je maakt er met een druk op de knop een tafel van?

“Zo’n vier jaar geleden begeleidde ik een promovenda aan de faculteit Bouwkunde, die aan dergelijke meubels werkte. Het is niet eenvoudig. Je wilt een materiaal dat flexibel is, zodat het van vorm verandert. Maar het moet ook heel stevig zijn omdat je er op gaat zitten. Het is dan met name lastig om de scharnierpunten vorm te geven. Dat bepaalt welke vorm het aanneemt. Vier jaar geleden gebruikte de onderzoekster een plastic en verwarmde de scharnierpunten met zeventig graden, waardoor het rubberachtig werd en van vorm veranderde. Stopte het verwarmen, dan werd het hard. Ik werk momenteel aan een alternatief met een vloeibaar metaal dat zo’n vijftig graden wordt verwarmd om flexibel te worden. Na het verwarmen zit het vast en kun je het belasten. Ik verwacht dat we over een jaar of vijf heel veel van dit soort slimme toepassingen zien.”

U werkt voortdurend aan materialen van de toekomst. Zijn er ook mogelijkheden die u dolgraag nu al wilt gebruiken, omdat u er in uw dagelijks leven profijt van hebt?

“Ik fiets iedere werkdag zo’n vijftien kilometer van mijn huis in Den Haag naar Delft. Onderweg zijn er veel stoplichten. Als ik wacht bij een rood licht merk ik direct dat mijn lichaam de warmte niet meer kwijt raakt. Op dat soort momenten zou ik graag een shirt gebruiken, dat we momenteel ontwikkelen. Het koelt de gebruiker af, via kleine warmtepompjes die in de textiel zitten. Ze zitten netjes weggewerkt en het zit comfortabel. Maar ook ik moet nog even geduld hebben, want het is nog in ontwikkeling.”

Wat voor ‘slim materiaal’ zou jij graag toegepast zien in de toekomst? Laat het ons hieronder weten!

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 juni 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.