Een van de top tien hoogtepunten van het afgelopen jaar, in termen van technologie die is geïnspireerd door de natuur. Zo stond het journaal Bio-inspiratie en biomimetica beschreef een paper van onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente. De publicatie beschrijft nieuwe technologie waarbij sensoren worden gebruikt om stromingspatronen te meten. Inspiratiebron:de haren op krekelbuik.

Krekels gebruiken gevoelige haren op hun cerci (uitsteeksels op de buik) om roofdieren te detecteren. Voor deze insecten luchtstromen dragen informatie over de locatie van nabijgelegen roofdieren en de richting waarin ze bewegen. Deze onderzoekers van de Universiteit Twente vroegen zich af of ze met hetzelfde principe een nieuw soort "camera" konden maken, in staat om volledige stromingspatronen in beeld te brengen in plaats van stromingen op een enkel punt te meten. Ze bootsen de krekelharen na met behulp van microtechnologie. De haren zelf zijn gemaakt van een soort epoxy, die is bevestigd aan een flexibele ophangplaat. Dat werkt als een condensator, waarvan de capaciteit varieert met beweging. Het meten van die variatie geeft je informatie over de beweging. Met behulp van een heel veld of een reeks van zulke fijne haartjes, het is mogelijk om patronen in de stroom te identificeren, op vrijwel dezelfde manier als complete beelden worden gevormd uit de individuele pixels die worden gedetecteerd door chips in camera's.

Stroomcamera

De truc is dan om elk haar afzonderlijk te kunnen lezen. Hiertoe, diverse opties zijn onderzocht. Frequency Division Multiplexing (FDM) biedt de grootste voordelen. Met FDM, het gemeten signaal wordt niet vertraagd tijdens het transport, het is niet moeilijk om de afzonderlijke sensoren te synchroniseren, en de sensorarray kan eenvoudig worden uitgebreid zonder in te boeten aan prestaties. Ook, de betrokken hardware is minder complex dan vereist door andere technologieën. Vooruit kijken, de onderzoekers denken dat het uiteindelijk relatief eenvoudig zal zijn om de sensoren en de hardware te integreren. Dit zal resulteren in een "camera" die in staat is om stromingspatronen in beeld te brengen. Deze kunnen worden gebruikt als bewegingsdetectiesysteem in robots, bijvoorbeeld.

De studie door Ahmad Dagamseh en zijn collega's werd uitgevoerd in de Transducer Science and Technology-groep, onder leiding van prof.dr. Gijs Krijnen. De groep is onderdeel van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente. Hun onderzoek werd gefinancierd door het Customised Intelligent Life-Inspired Arrays-programma (CILIA) van de EU, en door de VICI-subsidie ​​"Bio-EARS" die aan Gijs Krijnen is toegekend door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en de Technologiestichting STW.

Alle hoogtepunten van 2012 uit "Bioinspiration &Biomimetics" zijn hier te zien. De publicatie van de Universiteit Twente is getiteld "Towards a high-resolution flow camera using artificial hair sensor arrays for flow pattern observations".