Holst Centre is innovatief in elektronica op folie

Een shirt vol zonnepaneeltjes

Ze vertrekt iedere ochtend fluitend naar haar werk in het Holst Centre op de High Tech Campus in Eindhoven. Margreet de Kok bedenkt dagelijks nieuwe innovaties met een bijzondere nieuwe technologie: elektronica op folie. Een Brabants verhaal over trekontlasting, shirts met zonnecellen en innoveren met maatschappelijk nut.

Stel je een campus voor vol techneuten. In dat ene gebouw, op de tweede verdieping, bevindt zich het kantoor van Margreet de Kok. Toen zij twintig jaar geleden begon bij Philips Research, was ze meteen al 'senior scientist'. Eigenlijk vond ze dat 'senior' een beetje beledigend – ze kwam toch nog maar net kijken? Later begreep ze dat het een compliment was. En nu, in 2019, zegt Margreet dat de kans groot is dat ze ook als senior scientist zal eindigen. Ze kijkt er blij bij. Trots zelfs.

De reden van haar blijdschap en trots ligt op de tafel voor haar. Het zijn samples van de elektronica die Margreet en haar collega's ontwerpen. Superslimme elektronica die het straks bijvoorbeeld mogelijk maakt dat ze in de ambulance al een röntgenfoto kunnen maken. Dat je designkleding kunt dragen waar zonnecollectoren in zijn verwerkt. Dat het dashboard in je auto reageert op aanraking (en je dus nooit meer knopjes hoeft in te drukken). Of dat je straks een seintje krijgt als je bloeddruk te hoog is terwijl jij nog niet eens klachten had. Toekomstmuziek? Voor Margreet is het haar dagelijkse werk. Ze vertelt er gepassioneerd over.

High Tech Campus

'The future belongs to those who create it' staat in de hal van het Holst Centre; een samenwerking tussen imec en TNO. 'Open innovation' is het motto, dat wil zeggen dat bedrijfsleven en academici samen nieuwe dingen bedenken. En dat doen ze met een – inderdaad – innovatieve techniek: elektronica op folie.

Dat vraagt om uitleg. Als jij je computer zou opendraaien (bij wijze van spreken; don't try this at home!), dan tref je daar plakkaten/bordjes aan met heel veel elektronische componenten erop. Dat is de elektronica die ervoor zorgt dat jouw computer kan wat-ie allemaal kan. Die bordjes zijn niet flexibel en wel groot. Margreet en haar collega's maken diezelfde elektronica, maar dan op buigbare en rekbare folie. Niemand anders kan die elektronica zo dun en zo flexibel maken. Het mooie van deze folie is dat je hem kunt buigen. Toen Holst Centre twaalf jaar geleden werd opgericht, stond 'elektronica op folie' nog in de kinderschoenen. Inmiddels hebben Margreet de Kok en haar 250 collega's deze techniek zo ver ontwikkeld dat hij wereldwijd in trek is.

Pleister maakt dure meetapparatuur overbodig  

Neem bijvoorbeeld de medische sector. Ziekenhuizen zijn zeer geïnteresseerd in het verwerken van elektronica op folie in pleisters. Want zo'n pleister op je huid voel je nauwelijks en de elektrodes in die pleister kunnen allerlei functies overnemen van grote en dure apparaten (en de kabels die eraan hangen). Met één pleister kun je bijvoorbeeld iemands hartslag, ademhaling, bloeddruk en andere lichaamsfuncties checken. "Zo krijg je als patiënt meer vrijheid, maar je kunt ook eerder naar huis. Want zelfs op afstand kun je gemonitord worden. En als je geen apparatuur bezet houdt, scheelt dat ligdagen en dus kosten."

Een ander fraai medisch voorbeeld is de Eindhovense start-up Bambi, een initiatief van een kinderarts van het Máxima Medisch Centrum (MMC) en zijn zoon, familie Bambang Oetomo. "Samen zijn we al heel ver om onze technologie op folie toe te passen bij te vroeg geboren baby's. Als zij niet langer vastzitten aan talloze kabels en apparaten, dan kunnen hun ouders hen gewoon op de arm nemen."

Holst Centre en patentrechten

Natuurlijk is het leuk om als techneut nieuwe dingen en toepassingen te bedenken, maar die moeten vervolgens wel aftrek vinden. Daarom werken ze bij Holst Centre nauw samen met allerlei bedrijven. Zelf zullen ze geen producten maken of op de markt brengen. “Dat is een bewuste keuze, want dan zouden we concurreren met onze partners", zegt Margreet. "Zij moeten bij ons met een gerust hart technologie kunnen ontwikkelen. Ze krijgen daarmee toegang tot onze intellectual property en de patentrechten. Die kopen ze van ons, en vervolgens gaan ze met het product de markt op.”

Wie die 'ze' zijn? Namen van bedrijven mag Margreet helaas niet noemen, maar het is geen geheim dat bijvoorbeeld de grote sportmerken geïnteresseerd zijn in het gebruik van de elektronica op folie in hun kleding. Dat levert een schat aan gegevens op over iemands functioneren, gegevens die je – bijvoorbeeld als trainer van een voetbalteam – helpen om beslissingen te nemen: wie is er fysiek het best aan toe? En wie stel je dus wanneer op? "Ieder mens heeft zijn piekmomenten en zijn mindere momenten. Hoe meer je kunt meten, en hoe meer historie je daarbij kunt meenemen, hoe beter je inschatting zal zijn.”

Ook Defensie is geïnteresseerd

De medische wereld en sportkledingmerken zijn dus belangrijke opdrachtgevers voor Holst Centre. Maar als je zoiets bijzonders te bieden hebt als Margreet en haar collega's, dan is de interesse nóg breder. "Ik kom op zoveel verschillende plekken en in zoveel verschillende werelden!" zegt Margreet enthousiast. "Overal willen mensen iets ontwikkelen om problemen op te lossen. Het is heel mooi als onze technologie als basis kan dienen." Zo willen ze in het verzorgingshuis meer weten over dag-nachtritmestoornissen van bewoners. "Als je onze technologie verwerkt in kleding, kun je precies zien hoe een lichaam reageert op licht, voeding en zelfs op activiteiten die je aanbiedt."

Ook bij het ministerie van Defensie zijn ze geïnteresseerd in de innovaties van Holst Centre. "Zij willen de fysieke toestand van soldaten in de gaten kunnen houden, zodat ze in gevechtssituaties weten wie ze waarvoor wanneer inzetten of juist terugroepen." Holst Centre werkt ook mee aan het integreren van led-verlichting in textiel, om 's avonds veilig te kunnen hardlopen, maar ook om kleding op een andere manier zichtbaar te maken. "Dat moet je wel voorzichtig en subtiel doen, hoor!", waarschuwt Margreet. "Je wilt geen kerstboomeffect. Samen met designers als Marina Toeters en Pauline van Dongen hebben we subtiele en vernieuwende effecten weten te creëren."

Een dashboard zonder knopjes

Tijd om in jouw auto te stappen. Je auto? Jazeker, want ook daar gaan de innovaties hun stempel drukken. Nu wemelt het nog van de knopjes op je dashboard, stuur en radio. Maar mechanische knopjes hebben hun langste tijd gehad, weet Margreet. “Wij ontwikkelen capacitieve touchfuncties: onder een glad oppervlak verwerken wij elektronica die reageert op aanraking. Daar hoef je je vinger maar op te leggen. En we kunnen ook lichteffecten toevoegen. Met een gloeiend licht op je dashboard of zelfs in de deur kunnen we dan laten weten dat er iemand in je dode hoek zit, of dat er een fietser aan komt. Ook bij het navigeren hoef je dan niet meer op een te klein display te kijken. Je krijgt informatie op meerdere plekken en op zo'n manier dat je naar buiten kijkt in plaats van op je dashboard of scherm.”

De belangstelling beperkt zich niet tot de auto-industrie. Ook de medische wereld is zeer geïnteresseerd in een glad oppervlak zonder knopjes of schakelaars. "Nierdialyseapparatuur moet nu telkens opnieuw worden schoongemaakt. Dat kan straks een stuk eenvoudiger en dus goedkoper."

Technologie met een maatschappelijke bijdrage

Lichaamsfuncties bewaken, sportprestaties monitoren, het leefpatroon van senioren in kaart brengen, de verkeersveiligheid verbeteren: Margreet en haar collega's leveren er een belangrijke bijdrage aan. De senior scientist vertelt haar verhaal dan ook glunderend. "Bij allerlei uiteenlopende toepassingen heeft onze technologie telkens een andere relevantie. Dat is erg leuk om te zien." Is Margreets drijfveer het bedenken van nieuwe slimme toepassingen, het 'fröbelen op hoog niveau'? Of doet ze het voor het resultaat, voor producten waar mensen echt iets aan hebben? "Als je een oplossing hebt voor het probleem van mensen, als wij het leven van mensen kunnen verlichten en ondersteunen met de elektronica die wij ontwikkelen: dat is het allermooiste. Dan leveren we echt een maatschappelijke bijdrage. Stel dat wij door middel van subtiele lichteffecten in de auto het aantal verkeersdoden kunnen helpen terugbrengen. Dat zou toch geweldig zijn? Dat is voor mij belangrijker dan dat iemand in een dure auto met allerlei snufjes kan rijden."

Science meets design

Op tafel ligt een bijzonder kledingstuk. Het is een van Margreets favoriete innovaties, vertelt ze. Het Solar Shirt is een damesshirt dat Holst Centre ontwikkelde in samenwerking met de veelbelovende Nederlandse modeontwerpster Pauline van Dongen. Het bijzondere is dat dit shirt vol zit met zonnecellen. En dan niet stiekem, nee, gewoon open en bloot, want ze moeten de zonne-energie kunnen opvangen. “Dit shirt is een teaser waarmee we wilden laten zien wat er mogelijk is," zegt Margreet. "Grote zonnepanelen op je dak is prima, maar dit is een andere toepassing van dezelfde techniek. Kleding biedt een mooie mogelijkheid om je eigen energie op te vangen en die te gebruiken voor bijvoorbeeld het opladen van je mobieltje."

Klinkt goed. Maar tussen droom en daad stond wel de nodige moeite in de weg. Kleding moet in de was kunnen, om maar eens wat te noemen. Er mocht geen water en zeep bij de elektronica kunnen komen. En ook de mechanische belasting (het eindeloze draaien, het centrifugeren) vormde een uitdaging. "We hebben er flink wat tijd en energie in gestoken", zegt Margreet. "Er zit bijvoorbeeld trekontlasting in: de overgang van harde naar zachte stukjes folie verloopt geleidelijk. Je kunt het wel buigen, maar niet alle druk komt op één plek terecht.”

Ze noemt het shirt een voorbeeld van een vruchtbare samenwerking. “Wij zijn techneuten, dus wat weten wij nou van design en esthetiek? Pauline van Dongen is aan de slag gegaan met onze bouwstukken en heeft er een prachtig kledingstuk van weten te maken."

Mensen verbinden is soms een uitdaging

Dat Margreet al zo lang zoveel plezier heeft in haar werk, wil niet zeggen dat ze geen strubbelingen tegenkomt of wensen heeft. Regelmatig zit ze met bedrijven om de tafel uit Japan of Amerika, uit Oost-Europa of Zuid-Amerika. Leuk, maar klanten uit die verre landen spreken een andere taal dan de onze – letterlijk én figuurlijk. “Het heeft altijd tijd nodig om elkaar te begrijpen en vertrouwen. Om te weten wat je aan elkaar hebt, en om vervolgens op de juiste manier het onderzoek in te zetten.”

Wij Nederlanders, zegt Margreet, houden van direct. Voor ons is een probleem een probleem. En dat probleem willen we zo goed mogelijk kennen en begrijpen, want pas dan kunnen we de oplossing bedenken. Maar in andere culturen zijn mensen niet altijd gewend om hardop uit te spreken dat iets niet lukt of niet kan, of dat ze iets niet weten. En zeker niet in het bijzijn van anderen, laat staan vreemden.

Het is dus altijd een zoektocht, een kwestie van samen dingen uitproberen. Enerzijds is dat een mooi en leerzaam proces. Maar achteraf denkt Margreet soms: “Als ik dat eerder had geweten, hadden we zus en zo gedaan.” Een innovatie waar zij als innovator blij mee zou zijn: een hulpmiddel dat de culturele verschillen sneller helpt overbruggen.