Wetenschap
Onderzoeksteam creëert een mondiale routekaart om printbare sensoren te bevorderen voor duurzaamheid en levenskwaliteit
Een professor aan de Simon Fraser Universiteit helpt vooruitgang te boeken in de richting van een ‘duurzame, intelligente wereld’ door printbare sensortechnologieën te stimuleren.
Vincenzo Pecunia, van SFU's School of Sustainable Energy Engineering, heeft een team van meer dan 100 experts van 57 onderzoeksinstellingen over de hele wereld geleid bij het ontwikkelen van een uitgebreide routekaart voor printbare sensortechnologieën van de volgende generatie. Door de weg vrij te maken voor alledaagse objecten en omgevingen om sensorcapaciteiten te verwerven, kunnen deze technologieën een gamechanger zijn bij het bevorderen van duurzaamheid en het verbeteren van onze levenskwaliteit.
Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Nano Futures .
Door realtime gegevens van de wereld om ons heen te leveren, kunnen sensoren mensen helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen over de manier waarop ze hulpbronnen gebruiken en huizen, steden, het milieu, de veiligheid, de gezondheidszorg en meer te verbeteren.
“Er zijn werkelijk talloze manieren waarop sensoren ons kunnen helpen ons leven gemakkelijker en duurzamer te maken”, zegt Pecunia, hoofdauteur van het onlangs gepubliceerde onderzoek. “Denk bijvoorbeeld aan sensoren die veiliger medische onderzoeken en gerichte gezondheidszorg kunnen realiseren, of die boeren kunnen helpen de opbrengst te verhogen, of die ons kunnen helpen voedselverspilling terug te dringen door nauwkeurige detectie van voedselbederf, of die bosbranden vroeg genoeg kunnen detecteren om te voorkomen hun rampzalige gevolgen."
In de routekaart verdiepen Pecunia en zijn wereldwijde netwerk van medewerkers zich in de huidige en toekomstige status van 45 printbare sensortechnologieën die reageren op diverse stimuli, zoals licht, straling, kracht, temperatuur, gassen, chemicaliën en biologische stoffen.
De groep van Pecunia heeft op dit gebied belangrijke onderzoeksbijdragen geleverd, waarbij zij het voortouw nam bij printbare optische sensoren die toepassing zouden kunnen vinden in een groot aantal op duurzaamheid gerichte domeinen.
Het realiseren van al deze toepassingen hangt af van het verspreiden van sensoren in grote aantallen om een kritische massa aan gegevens te genereren. Dat vereist de beschikbaarheid van eenvoudig te maken, goedkope sensortechnologieën.
"Sensoren op basis van printbare materialen bieden een ideaal platform, omdat ze met behulp van eenvoudige methoden, zoals printen en coaten bij kamertemperatuur, uit inkten kunnen worden vervaardigd, waarbij weinig energie nodig is", zegt Pecunia.
De sensoren die tegenwoordig vaak worden gebruikt, worden daarentegen gemaakt met technologieën die vaak duur zijn en een aanzienlijke ecologische voetafdruk hebben, waarbij voor de productie vaak temperaturen boven de 1000 graden Celsius nodig zijn. Pecunia wijst erop dat de kosten en de CO2-voetafdruk van dergelijke conventionele sensoren de mogelijkheid beperken om ze in de grote aantallen te verspreiden die nodig zijn om een grootschalige impact te hebben.
Hij pleit voor het opzetten van een eigen productie van printbare sensoren, die de diverse toepassingen ervan zouden realiseren ten behoeve van lokale gemeenschappen en de langzame en complexe toeleveringsketen van traditionele elektronica zouden vermijden en tegelijkertijd de lokale cleantech- en hightechsectoren zouden versterken.
Hoewel printbare sensortechnologieën veelbelovend zijn, is Pecunia van mening dat het essentieel is om onderzoek op dit gebied vooruit te helpen om de resterende hindernissen te overwinnen en het volledige potentieel van deze technologieën te ontsluiten.
"Via onze routekaart is ons uiteindelijke doel het katalyseren van verdere onderzoeksvooruitgang op het gebied van printbare sensortechnologie om ons dichter bij een groene sensorrevolutie te brengen ten behoeve van iedereen", zegt hij.