Het opsporen, opwekken, transporteren en bewerken van licht
Een film streamen op Netflix, beeldbellen met je collega’s en rechtstreekse verkeersinformatie ontvangen op je navigatiesysteem. Het zijn zomaar wat voorbeelden uit het dagelijks leven die nu mogelijk zijn door een supersnel transport van gegevens, oftewel data. Dezelfde ontwikkeling zien we binnen de gezondheidszorg, bij overheden en in het bedrijfsleven. Een ontwikkeling die mogelijk gemaakt wordt door fotonica. Een wisselwerking tussen licht en elektronica.
Het zal duidelijk zijn: tegenwoordig vragen we nogal wat van de capaciteit van onze elektronica. En gelukkig, die capaciteit is fors. Maar fors betekent niet hetzelfde als eindeloos. Als we in dit tempo doorgaan, en dat lijkt wel zeker, duurt het niet lang meer of het streamen van een film gaat haperen, bij het beeldbellen kun je elkaar niet meer goed zien en horen en die file waar je in staat, die had je navigatiesysteem nog niet ontdekt. Gelukkig is er een oplossing: fotonica. Fotonica is een opkomende technologie die zich richt op het opsporen, opwekken, transporteren en bewerken van licht. Het voordeel? Het is sneller, stabieler en nauwkeuriger dan elektronica. Met name door de snelheid kan veel meer informatie verstuurd worden.
Glasvezel
Niet alleen de woorden fotonica en elektronica lijken op elkaar, ook in de techniek zelf zijn er overeenkomsten. Er is alleen één groot verschil: in plaats van elektronen worden er fotonen gebruikt om informatie te verzenden. Dat is energiezuiniger én sneller. Fotonica wordt al in verschillende toepassingen gebruikt. De bekendste is misschien wel het glasvezelnetwerk. Internet komt razendsnel je woning of kantoorpand binnen via een glasvezelkabel waar licht doorheen wordt gestuurd. Maar denk ook aan beeldschermen, verlichting, lasers, zonnecellen en sensoren. Ook daar wordt al gebruik gemaakt van deze nieuwe technologie.
Geïntegreerde fotonica
In de Brainportregio gaan we nog een stapje verder. Daar wordt hard gewerkt aan de chips van de toekomst, fotonische chips. Verschillende fotonische onderdelen, zoals sensoren, lasers en transistors worden samengebracht op één chip. Geïntegreerde fotonica noemen we dat. Op deze microchip vindt geen gegevensuitwisseling meer plaats via elektronen, maar alleen via fotonen. Deze gebruiken daardoor minder energie, zijn vele malen sneller, kleiner én ook nog veel nauwkeuriger. En, heel belangrijk, de hoeveelheid data die verstuurd kan worden, ligt veel hoger. De chips kunnen, nog voordat er daadwerkelijk problemen optreden, waarschuwingen geven dankzij veranderingen in het licht.
Landbouw
Deze vernieuwende technologie zorgt ervoor dat deze chips bruikbaar worden in oneindig veel toepassingen. Zo kunnen ze gebruikt worden om het oplopend energieverbruik van datacenters aan te pakken, zorgen ze voor nieuwe mogelijkheden in de medische wereld, maar gaan ze ook helpen bij de monitoring van haarscheurtjes in vliegtuigvleugels, het bouwen van bruggen of hoge gebouwen. Ook in de landbouwsector wordt vol nieuwsgierigheid uitgekeken naar de ontwikkelingen. Door middel van fotonische chips is het straks mogelijk om op exact het juiste moment te zaaien, bemesten of beregenen.
Brainport
In Brainport zit inmiddels een waardevolle groep aan jonge bedrijven en kennisinstellingen die zich bezighoudt met geïntegreerde fotonica. De TU/e speelt daarbij een belangrijke rol. Voorbeelden van bedrijven die grote stappen op dit gebied zetten zijn SMART Photonics en EFFECT Photonics.
PhotonDelta
De Brainportregio loopt dus voorop als het gaat om fotonica. Om deze wereldwijde koppositie te behouden en te versterken is er een samenwerkingsverband opgericht: PhotonDelta. Naast enkele bedrijven en de TU/e, zitten ook Brainport Development, BOM, Kamer van Koophandel, de provincie Noord-Brabant en de onderzoeksinstituten Cobra, JePPIX en Nanolab@TUe in het samenwerkingsverband. Samen zorgen zij voor meer bewustwording en meer faciliteiten om deze techniek verder te ontwikkelen.
