Wanneer het kleine het grote bepaalt
Maandagochtend, 7.15 uur. De wekker gaat. Je springt onder de douche, poetst je tanden en zet een sterke kop koffie. Terwijl je een hap van je boterham neemt, check je nog even het laatste nieuws via de tablet en open je de mail op je smartphone. Stipt om 8.00 uur stap je je elektrische auto in om richting werk te rijden. Wist je dat je in de drie kwartier die hierboven beschreven staan al van zes apparaten gebruik hebt gemaakt? Voor al deze apparatuur geldt dat ze zonder elektronische onderdelen niet zouden functioneren. Het toont het belang van micro & nano elektronica: enorm kleine elektronische onderdelen en systemen hebben invloed op hoe ons leven er vandaag de dag uitziet.
Micro- en nano elektronica zijn niet meer weg te denken uit ons dagelijks leven. We zijn meer en meer afhankelijk van zeer kleine elektronische onderdelen en systemen. Micro-elektronica vormt de basis van de apparaten die we dagelijks gebruiken, zoals smartphone, koffiezetapparaten, koelkasten en computers. Maar bijvoorbeeld ook je bankpas. Zonder de chip op je pasje zou het niet mogelijk zijn om (contactloos) te betalen.
De basis
Omdat we willen dat onze apparaten steeds sneller, kleiner, krachtiger en vooral energiezuiniger worden, zijn nieuwe elektronische onderdelen (chips) nodig. Doorontwikkeling van micro-elektronica is hiervoor nodig. Binnen deze technologie wordt onderzoek gedaan naar en gewerkt aan het verbeteren van de vervaardiging van elektronisch geïntegreerde schakelingen op microscopische schaal. Die resultaten worden vervolgens samengebracht op een chip die bijvoorbeeld gebruikt wordt in je smartphone, smartwatch, tablet of in elektrische auto’s.
Medische wereld
Steeds vaker wordt de kennis op het gebied van micro-elektronica toegepast op steeds kleinere onderdelen en schakelingen. Die technologie noemen we ook wel nano-elektronica. Op de nieuwste chips worden componenten geplaatst die data uitwisselen over ‘draadjes’ van enkele tientallen nanometers breed. Ter verduidelijking: een menselijke haar is zo’n 80.000 nanometer dik. Voor een nieuwe koelkast is deze technologie niet nodig, maar voor andere apparaten en toepassingen biedt nano-technologie juist wél uitkomst.
Denk bijvoorbeeld aan de medische wereld. Hier wordt al dankbaar gebruik gemaakt van deze technologie. Zo maakt nano-technologie het mogelijk om stoffen heel gericht naar kankercellen te transporteren en ze vervolgens zichtbaar of onschadelijk te maken. Ook wordt er gewerkt aan ‘labs-on-a-chip’, waarmee op heel kleine schaal biologische processen bestudeerd worden.
Naar verwachting zal nano-elektronica in de toekomst steeds vaker toegepast worden. Bijvoorbeeld in auto’s, verkeerssystemen, kantoorpanden, levensmiddelen en verpakkingen.
Brainport Eindhoven
De Brainportregio is toonaangevend op het gebied van micro- en nano-elektronica. Daarvoor legde Philips de basis met haar vele spin-offs zoals NXP Semiconductors, FEI (tegenwoordig: Thermo Fisher Scientific) en ASML. Dat laatste bedrijf is vandaag de dag misschien wel de belangrijkste speler ter wereld als het gaat om micro- en nano-elektronica. ASML is namelijk de grootste leverancier van lithografiemachines. Met deze machines maken bedrijven als Samsung en Apple hun chips die gebruikt worden in al die apparaten.
Micro-Nanoelectronics voorbeelden uit de Brainportregio
Brainport en Micro-Nanoelectronics
Naast ASML zijn er in de Brainportregio tientallen bedrijven, kennis- en onderwijsinstellingen te vinden in die zich bezighouden met micro- en nano-elektronica. Hieronder vind je drie sprekende voorbeelden:
Waarom steeds sneller, kleiner en krachtiger en energiezuiniger?
Weet je nog, je eerste mobiele telefoon? Binnen no time zat het geheugen vol met berichtjes. Ook was de accu snel leeg. Tegenwoordig sla je er tal van foto’s en video’s in op, heb je vast allerlei apps geïnstalleerd en hoef je nog maar één keer per dag op te laden. Door micro- en nano technologie wordt de rekenkracht steeds groter. Daardoor kun je steeds meer met dit soort devices. Micro-elektronica zorgt er ook voor dat meerdere devices met elkaar en het internet kunnen communiceren. Daardoor worden steeds slimmere toepassingen mogelijk. Denk aan auto’s die schakelen met verkeerssystemen (smart city) en een chip in het lichaam die data verzamelt over je lichaamsfuncties en ziektes.
