Op de TU Delft wordt hard gewerkt aan nieuwe ontwikkelingen op het gebied van chips, voor onder andere de medische industrie. De nieuwste cleanrooms moeten zorgen voor nog schonere en betrouwbaarder onderzoek en productie. Door steeds nieuwe en betere ontwikkelingen, komt nieuw en beter onderzoek binnen handbereik.
Pieter Telleman, directeur Cleanrooms bij de TU Delft, benadrukt het belang van cleanrooms als stofvrije, zeer gecontroleerde ruimtes: “De cleanroom is een hele schone ruimte. Daarnaast is het ook enorm goed gecontroleerd qua temperatuur, luchtvochtigheid, qua trillingen en qua elektromagnetische straling van buiten die naar binnen gaat.” Diverse bedrijven gebruiken deze cleanrooms : “Het is voor een bedrijf nagenoeg niet te doen om een eigen laboratorium neer te zetten vanwege de hoge kosten, maar sommige grotere bedrijven zoals ASML hebben wel de middelen om hun eigen faciliteiten te bouwen. Voor hen is dat ook interessanter, want hier vindt vooral onderzoek plaats. Je wilt onderzoek vaak niet combineren met productie. Bij productie heb je gewoon een apparaat staan, die stampt en doet dan elke dag hetzelfde. Daar ga je niet zitten draaien aan de knoppen, terwijl hier juist elke gebruiker weer lekker aan het schroeven gaat om de beste resultaten eruit te krijgen. Als ASML of andere bedrijven nog aan het experimenteren zijn, is dit een prima omgeving. En je hebt natuurlijk de interactie met de vakgroepen hier omheen die ook gebruik maken van deze faciliteit. Dus het geeft iets meer flexibiliteit in wat je kan en wat er mogelijk is. Het is een soort van de broedkamer waar eigenlijk alles begint.”
Quantum en nanometers
Het onderzoek in de cleanrooms op de TU Delft heeft verschillende toepassingen, met een focus op onderzoek en ontwikkeling op nichegebieden zoals quantumtechnologie, waarbij hij de complexiteit van het controleren van elementaire deeltjes op een chip benadrukt: “Dit gaat om nanotechnologie. Een nanometer is een duizendste van een duizendste van een millimeter.” Telleman benadrukt de essentie van cleanrooms voor het produceren van structuren met nanometerprecisie, terwijl hij opmerkt: “Want het is begonnen met micro-elektronica. Gewoonweg zestig, zeventig jaar geleden. Met de eerste transistor.” De financiering is vaak afkomstig van de overheid, met recente steun van groeifondsen zoals Quantum Delta, gericht op quantumtechnologie: “Recentelijk met name de groeifondsen. We hebben nu Quantum Delta. Dus het groeifonds voor quantumtechnologie.”
Sensoren voor bijvoorbeeld boeren
In de wereld van sensortechnologie richt Sten Vollebregt, onderzoeker aan de TU Delft, zich op het ontwikkelen van geavanceerde sensoren. Hij streeft naar de creatie van slimmere sensoren die meer kunnen dan alleen gegevens uitlezen. Zijn doel is om sensoren te ontwikkelen die zelf intelligenter worden, gevoeliger en effectiever functioneren. Met de groeiende vraag naar sensoren in diverse sectoren, is er een toenemende behoefte aan autonome, compacte en robuuste sensoren. Vollebregt concentreert zich daarom op het onderzoek naar nieuwe materialen die deze eigenschappen kunnen bieden en die in staat zijn om menselijke zintuigen na te bootsen. Hij maakt hierbij gebruik van nanomaterialen zoals grafeen, evenals materialen die bestand zijn tegen extreme temperaturen. Een voorbeeld daarvan is de ‘elektronische neus’, waarbij grafeen wordt ingezet om sensoren te ontwikkelen die aanzienlijk minder energie verbruiken dan traditionele sensoren, terwijl ze toch een breed scala aan stoffen kunnen detecteren. Dit soort onderzoek wordt ook toegepast in projecten die gericht zijn op het ondersteunen van boeren bij het detecteren van problemen zoals mijteninfecties bij kippen. Naast het gebruik van grafeen en andere nanomaterialen, onderzoekt Vollebregt ook nieuwe mogelijkheden op het gebied van zonne-energiesensoren en fysiologische parameters. Deze sensoren, zoals de ‘Heart of Life’, zijn significant kleiner en minder gevoelig voor straling, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen in de ruimtevaart en luchtvaart.
Chips als het menselijk lichaam
Bi/Ond is bezig met het creëren van inclusieve, gezondheidsveilige medicijnen die voor iedereen toegankelijk zijn. ‘Terwijl we aan iets heel anders werkten, maakten we per ongeluk een artificieel bloedvat. Daarmee zijn we verdergegaan. Momenteel maken biologen nog gebruik van twee tools bij het ontwikkelen van nieuwe medicijnen, maar er is behoefte aan een derde tool om echt effectief te zijn. Resultaten die farmaceutische bedrijven behalen, worden vaak beïnvloed doordat beslissingen worden genomen op basis van data die niet menselijk zijn. Daarom streven we ernaar om dichter bij de menselijke ervaring te komen, met name tijdens klinische tests. Dat kan door de ontwikkeling van een computerchip die biologen in staat stelt om menselijk weefsel en cellen te simuleren. Deze chip bootst het menselijk lichaam na, waardoor onderzoekers kunnen experimenteren in een omgeving die vergelijkbaar is met het menselijk lichaam. Met een kunstmatig bloedvat kan de chip zelfs de hartslag van een mens nabootsen, waardoor de cellen acteren alsof ze in een menselijk lichaam functioneren. Deze chip is ontwikkeld in het Else Kooi Laboratorium van de TU Delft, waar een multidisciplinair team van ingenieurs en biologen van verschillende nationaliteiten samenwerkt. Zodoende creëerden we een werkend prototype, waarmee indrukwekkende resultaten zijn behaald. De focus ligt op het produceren van gepersonaliseerde medicijnen die zijn afgestemd op de individuele behoeften van patiënten. Door samen te werken met andere bedrijven en gebruik te maken van geavanceerde technologieën, streven we ernaar om een verschil te maken in de farmaceutische industrie en het leven van mensen te verbeteren.’
