Leuvens duo maakt de krant van Harry Potter

Wie ooit een Harry Potter-film gezien heeft, kan zich het beeld zo voor de geest halen. Als een van de magiërs uit de populaire reeks een krant openslaat, komen de foto’s tot leven.

Het is een geinige gimmick uit een met magie en fantasie doorspekte blockbuster, uiteraard. Maar over een aantal jaar dansen de beelden misschien wel echt over de pagina’s van uw favoriete magazine of dagblad. Niet met dank aan magie, maar aan technologie.

‘Die Harry Potter-krant is inspirerend, ja’, lacht Paul Heremans. De professor aan de KU Leuven en onderzoeker bij het nanotechinstituut Imec sleutelt samen met hoofdonderzoeker Kris Myny aan technologie die de magie op termijn werkelijkheid kan maken. Het duo werkt met een team van 55 mensen, die allemaal onderzoek doen naar een nieuwe generatie display- en chiptechnologie die een hele nieuwe wereld aan toepassingen moet openen.

Duur en fragiel

In klassieke beeldschermen - denk aan televisies, computers of smartphones - worden vele transistoren en chips gelijmd en elektronisch verbonden op een glasplaat. Samen creëert die elektronica het beeld. Maar die traditionele manier van werken heeft grote nadelen.

Ze is duur, zwaar en fragiel. Geen ideale combinatie voor technologie die niet mee kan verkleinen met de elektronica die erin zit. ‘Voor beeldschermen is het omgekeerde waar’, zegt Heremans. ‘Voor de gebruiker is groter net beter, en dus gaan beeldschermen de andere kant op.’

De uitdaging is dus de displays van glas naar plastic te verhuizen. Dat zou ze niet alleen lichter en minder breekbaar maken. Door de transistoren in plastic te verwerken, kan je ook flexibele beeldschermen creëren die je kan opvouwen of oprollen. Dat wordt de oplossing om een groot scherm te verkrijgen dat toch handig te dragen is.

Het onderzoek naar dat soort flinterdunne, plastic displays is al vergevorderd. Ook bij Imec. Myny toont ons een flinterdun laagje bruin plastic, niet dikker dan een blad papier. ‘Je kan ons scherm perfect oprollen zonder dat de kwaliteit degradeert’, zegt de onderzoeker.

‘Het is dus perfect denkbaar dat je straks een extra scherm aan je smartphone uitvouwt of uitrolt als je de krant wil lezen of wil werken, en weer inklapt als je klaar bent. Of om ooit zelfs boeken, magazines of kranten te drukken waar dit soort flinterdunne en goedkope technologie in verweven zit.’

Dat laatste is nog verre toekomstmuziek. Maar het onderzoek naar flexibele displays is wereldwijd al vergevorderd. Ze zitten zelfs al verwerkt in de nieuwste generatie smartphones van de Zuid-Koreaanse techreus Samsung, die over een gebogen scherm beschikken. ‘Dat is dus zo’n plastic display, dat tegen een gebogen glasplaat is gekleefd, wat een magisch effect creëert’, legt Heremans uit.

Een flexibel plastic display op zichzelf, daar is de technologie nog niet robuust genoeg voor. ‘Je ziet de uitvouwbare schermen in prototype op alle mogelijke beurzen. En ik hoor al tien jaar dat ze volgend jaar op de markt komen. Maar voorlopig is het dus nog wachten.’

Zwanger

Imec doet dapper mee in die race om de nieuwste soorten displays voor elektronische toestellen. Maar het is vooral in andere toepassingen van de technologie dat het onderzoekscentrum hoge ogen gooit. Zo sleutelen de onderzoekers aan toepassingen om die flexibele beeldschermen in te kunnen zetten in de medische wereld. ‘Dokters maken veel gebruik van ultrasone toepassingen’, zegt Heremans.

‘Dat is het bekendst van de echografieën bij zwangere vrouwen, maar ze worden evengoed gebruikt voor onderzoeken aan hart, knie,... Die onderzoeken leveren dan een beeld op waar je jaren voor gestudeerd moet hebben om er iets in te herkennen. Als ingenieurs vragen wij ons af hoe we dat beeld beter kunnen maken.’ De plastic beeldtechnologie kan daar een antwoord op bieden.

Heremans en Myny sleutelen met hun technologie aan gebogen beeldcaptoren die de signalen van een echografie moeten kunnen omzetten in een helder 3D-beeld. Ook voor X-stralen doen ze de oefening. ‘Die worden vandaag opgevangen op een glasplaat met transistoren en lichtdetectoren, die de X-stralen die binnenkomen omzetten in een röntgenfoto waar nu al veel op te zien is. Maar als je dat beeld met onze technologie in een 3D-beeld kunt omzetten, zal je nog veel meer kunnen zien. Ook een subtiel breukje achteraan in een rib, bijvoorbeeld.’

Door dat soort medische beelden helder te krijgen, help je de gezondheidszorg vooruit, zegt Heremans. ‘We evolueren meer en meer naar gepersonaliseerde geneeskunde. Met dit soort toepassingen op mensenmaat kan je vroeger diagnoses stellen, vroeger behandelingen starten, noem maar op.'

'Misschien dat niet alle dokters daar tevreden mee gaan zijn. (lacht) Maar laten we eerlijk zijn, hun hulpmiddelen kunnen gewoon nog pakken beter. Eigenlijk willen we gewoon helpen om het specialisme op te drijven. Je hebt de dokter nog steeds nodig, maar gewoon later in het proces. En de patiënt wordt vroeger geholpen.’

Myny en Heremans werken nog aan een derde toepassing van hun technologie. Omdat Imec voor de flinterdunne beeldschermen ook zijn chips uiterst dun heeft moeten maken, zijn die chips ook bruikbaar voor andere toepassingen. Die willen Heremans en Myny nu inzetten in een totaal andere wereld: de supermarkt. De onderzoekers ontwikkelden een flinterdunne chip met een unieke identificatiecode die draadloos kan communiceren. Meer niet. Die wordt aan een kleine antenne gehangen, waardoor hij kan ‘praten’ met de wereld rondom. De bedoeling is die technologie te integreren in de verpakkingen van alles wat je in winkelrekken kan aantreffen.

Vervaldatum

‘Zo’n chip heeft een geweldig potentieel in de logistieke keten’, zegt Heremans. ‘Door hem met een lezer te laten communiceren, kan je perfect alles opvolgen wat met een product gebeurt. Je kan producten uitlezen, hun herkomst bekijken, centraal aan voorraadbeheer en prijsbeheer doen, noem maar op. Zo wordt het bijvoorbeeld supereenvoudig om producten die hun vervaldatum naderen goedkoper te maken.’

En het is niet alleen logistiek voordelig voor winkeliers. Heremans en Myny zien het ook als een manier om ze met gelijke wapens te laten strijden tegen de e-commerce. ‘Op het internet wordt alles wat je doet gevolgd en geregistreerd, en worden prijzen of advertenties op je gedrag afgestemd. Met onze chips in de verpakkingen kan je iets gelijkaardigs doen in de fysieke wereld. Winkeliers kunnen perfect volgen in welke producten je geïnteresseerd bent of waar je over twijfelt. Als je iets uit een rek neemt, het bekijkt en het teruglegt, is dat eigenlijk hetzelfde als een klik op het internet.’

Met die spotgoedkope wegwerpelektronica hopen de onderzoekers een nieuw soort barcode te hebben ontwikkeld, waar straks jaarlijks miljarden producten mee kunnen worden uitgerust. Het is een stap in de richting van het droombeeld dat de internetretailer Amazon onlangs liet zien over de supermarkt van de toekomst, waar je gewoon je zakken vollaadt en weer buitenstapt. De supermarkt registreert wat je hebt gekocht en regelt de betaling in communicatie met je smartphone.

Speelkaarten

Die dunne en eenvoudige chips kunnen ook buiten de supermarkt nuttig zijn, merkt Myny op. ‘Met de spelletjesfabrikant Cartamundi hebben we een prototype van een spel ontwikkeld waarin de chips verborgen zitten in speelkaarten. Die communiceren met een lezer in het spelbord. Met de kaarten kan je dan een digitale inbreker in een app besturen, in zijn missie om een bank te overvallen. Mijn kinderen waren er gek op.’

‘Of wie weet zitten die chips straks verwerkt in geldbiljetten?’, vult Heremans aan. ‘Centrale banken zijn altijd op zoek naar extra beveiliging van bankbiljetten, om valsmunters voor te blijven. Een chip met unieke identificatiecode kan een nuttige bijdrage leveren.’

Er zijn voorbeelden genoeg van wat mogelijk is. En de kans is groot dat er nog toepassingen bijkomen. ‘Dit onderzoek is al bezig sinds 2008’, zegt Myny. ‘Ondertussen zijn we redelijk zeker dat de toepassingen die we ontwikkelen over een aantal jaar op de markt komen. Maar wisten wij veel, negen jaar geleden, waar we zouden uitkomen.’

‘Innovatie is geen rechte lijn’, zegt Heremans. ‘Je start met een idee en een visie. Die moet je vervolgens valideren in de markt. Het is maar door gesprekken met potentiële geïnteresseerden dat duidelijk wordt waar het potentieel ligt en waar de valkuilen schuilen. En dus zet je elke keer stapjes opzij en weer vooruit, tot je bij een valabele toepassing uitkomt. Wie vandaag beweert dat hij weet hoe de wereld er over 15 jaar zal uitzien, vergist zich. (lacht)’

Ontdek  de andere Belgische tech-pioniers op www.tijd.be/tijd50