A brighter, lighter and healthier world
Home » News » Brussels Fotonica Team creëert opportuniteiten voor industriële innovatie met polymeren en lichttechnologie in Vlaams-Brabant

Brussels Fotonica Team creëert opportuniteiten voor industriële innovatie met polymeren en lichttechnologie in Vlaams-Brabant

October 4, 2013 at 06:00

Fotonica: sleuteltechnologie voor de 21 ste eeuw

Fotonica is het fundamentele, toegepaste en industriële onderzoeks- en ontwikkelingsdomein dat de uitzonderlijke eigenschappen van licht onderzoekt en aanwendt om wetenschappelijk, technologisch en industrieel te innoveren. Fotonica werd in 2010 door de Europese Commissie uitgeroepen tot één van de zes sleuteltechnologieën voor de 21-ste eeuw omdat het efficiënte oplossingen kan aanreiken voor verschillende belangrijke maatschappelijke noden van vandaag en morgen. Zo draagt fotonica technologie essentiëel bij tot milieuvriendelijke zonneënergie, energiezuinige verlichting en beeldschermen, ultrasnelle optische datacommunicatie en ICT, sensoren voor gezondheid en veiligheid, en instrumentatie voor medische diagnose en therapie.

Fotonica: economische impact in Europa en Vlaanderen

De haast onuitputtelijke innovatiekracht van fotonica heeft het afgelopen decennium een dermate groot hefboomeffect gehad op het wetenschappelijke, industriële en economische landschap, dat de 21ste eeuw vandaag reeds als de eeuw van de lichttechnologie wordt bestempeld.

Ondanks het feit dat de afgelopen jaren de wereldeconomie zich in een economische laagconjunctuur bevindt, groeide de wereldmarkt van fotonische producten (270 miljard euro) jaarlijks met 8-10%. Europa’s aandeel in deze wereldmarkt bedraagt vandaag 20% (55 miljard euro) en groeit gestadig. Meer dan 5000 bedrijven in Europa (waarvan 2/3 KMO’s) stellen ongeveer 300.000 mensen rechtstreeks te werk. Fotonica heeft dan ook een impact op ruim 10% van de Europese economie.

“Hoewel we niet over exacte cijfers beschikken voor wat betreft de rol van fotonica in het Vlaamse economische weefsel”, vertelt Prof. Hugo thienpont, “ mogen wij gerust stellen dat Vlaanderen een prominente plaats inneemt in het Europese industriële fotonica landschap.” Meer dan 50 Vlaamse bedrijven produceren fotonica componenten of optische systemen voor een veelheid van toepassingen of maken rechtstreeks gebruik van de innovatiekracht van deze lichttechnologie om hun marktaandeel uit te breiden. TE Connectivity (optische telecommunicatie), Barco (projectoren, LED-walls, medische beeldschermen), OIP (veiligheid en defensie), Melexis (automotive chips), Umicore (optische materialen), Philips (beeldschermen en verlichting), BEST Sorting (optische sorteermachines) en Agfa (fotogevoelige materialen) zijn maar enkele van de grotere spelers in Vlaanderen, terwijl tientallen andere firma’s toeleveringsbedrijven zijn of bedrijven die onrechtsreeks hun business afleiden van fotonische produkten zoals bvb. Peira (medische instrumentatie), FBGS Int. (optische sensoren) en KLA Tencor (instrumenten voor kwaliteitscontrole van zonnecellen).

B-PHOT-VUB: fotonica valorisatieexpert in Vlaanderen en Europa

“Het fotonica onderzoeksteam B-PHOT van de Vrije Universiteit Brussel (VUB)  heeft 25 jaar geleden, bij het prille begin van deze technologische omwenteling de visie en strategie gehad om zich in Vlaanderen en in Europa als fotonica onderzoekspioneer te profileren” zegt Professor Hugo Thienpont, onderzoeksdirecteur van het VUB fotonica labo B-PHOT. (http://www.b-phot.org/  )

Hij voegt er aan toe dat:”De afgelopen vijftien jaar heeft B-PHOT tevens haar fotonica kennis en expertise op uitzonderlijke wijze kunnen valoriseren in het Vlaamse industriële landschap en heeft zij zich in Vlaanderen en Europa kunnen profileren tot universitaire partner bij uitstek voor fotonica gerelateerd industrieel onderzoek. Zo werden bijvoorbeeld projecten uitgevoerd rond medische beeldschermen en high-end projectoren met BARCO , rond optische connectoren voor Fiber-To-The-Home met TE Connectivity , rond hoge resolutie LED en laser printers met Punch Graphix , rond de optische kwaliteitsverbetering van Germanium kristallen voor zonnecellen met Umicore , rond datacom verbindingen in wagens met Melexis, en rond groentensortering met lasers met BEST Sorting.  “ De meeste van deze projecten verkregen financiële steun van het IWT. B-PHOT is zodoende vandaag het speerpunt voor industriële valorisatie van fotonica onderzoek met Vlaamse bedrijven.

B-PHOT-VUB investeert in een fotonica onderzoeksfaciliteit met een focus op plastics

De afgelopen jaren heeft B-PHOT kunnen investeren in wereldunieke fotonische meetinstrumentatie en nano-precieze prototypeer- en replicatietechnologieën voor fotonische componenten uit polymeren en plastics dankzij de Hercules Stichting Vlaanderen. Alle zware apparatuur, zoals bvb. een 5-assige ultraprecieze diamantdraaimachine en een hot-embosser voor 300mm-diameter polymeerwafers (Fig.1), is enig in de wereld en volledig compatiebel met industriële procestechnologieën. Innovatie, voortgebracht met behulp van deze spitstechnologie is bovendien massaproduceerbaar aan lage kostprijs en kan dus ogenblikkelijk ingezet worden voor productinnovatie in Vlaanderen en Europa met een groot marktimpactpotentieel op zeer korte termijn.

Rond deze plastic spitstechnologieën heeft B-PHOT een hele technologische voedselketen opgebouwd, gaande van optisch ontwerp, over optische fabricage, optische instrumentatie en kwaliteitscontrole (Fig. 2), tot massafabricage en proof-of-concept demonstratie.  Deze unieke technologische voedselketen stelt B-PHOT vandaag in staat om zowel kennisverruimende onderzoeksprojecten als hoog-valoriseerbare industriële projecten op Vlaams, Europees, en internationaal niveau aan te gaan.

Gezien de grootte en omvang van deze hoog-technologische apparatuur en de behoefte om ze onder te brengen in een temperatuursgestabiliseerde, trillingsvrije, en stofvrije omgeving hebben de VUB en haar onderzoeksgroep B-PHOT besloten om te investeren in een gloednieuwe 2000 m2 onderzoeksfaciliteit in Gooik, Vlaams-Brabant (Fig.3). De onderzoeksfaciliteit wordt op 4 oktober 2013 plechtig geopend.

Plastic “optofluidics” en “free-form” plastic optics: twee voorbeelden van spitstechnologische componenten in ontwikkeling bij B-PHOT-VUB

Met het unieke technologiepark van B-PHOT-VUB zijn haar onderzoekers vandaag in staat om micro-lenzen, optische vezel houders, micro-vloeistofkanaaltjes en andere componenten aan te maken en tevens te integreren op één plastic substraat. Op die manier ontstaan “labs-on-chips” of “optofluidic componenten” en kunnen functionaliteiten gerealiseerd worden op een kleine oppervlakte die anders een hele laboinfrastructuur zouden vergen. Zo zijn B-PHOT-VUB onderzoekers er onlangs in geslaagd om plastic micro-chips te maken die via fluorescentie of via verschillende soorten optische spectroscopie de concentratie van gevaarlijke stoffen in oplossing kunnen opmeten. B-PHOT is één van de enige laboratoria ter wereld die zich toelegt op onderzoek en ontwikkeling van polymeer gebaseerde labs-on-a-chip met als unieke pluspunten dat ze in massa kunnen gefabriceerd worden uit high-tech plastics die bio-compatibel zijn of bio-afbreekbaar, en dat in grote aantallen en aan lage kostprijs. B-PHOT is momenteel labs-on-a-chip aan het ontwikkelen voor diverse onderzoekstoepassingen zoals chemische micro-reactoren, levende cellen, en zebravis embryo’s. Ook naar de industrie toe zal de lab-on-a-chip technologie gevaloriseerd worden met de nieuwe diamantdraaimachine en wafer-scale hot-embossing infrastructuur. 

Met dezelfde infrastructuur wordt het voor de B-PHOT onderzoekers eveneens mogelijk om optische componenten met een willekeurige oppervlaktevorm (free-form optics) aan te maken. Deze grote plastic componenten kunnen bovendien met dezelfde technologie voorzien worden van nano- en micro-structuren zodat ze licht kunnen opvangen of gericht kunnen uitsturen met een zeer grote efficiëntie. Deze “non-imaging” optische componenten vormen de basis van een hele nieuwe discipline in de fotonica onderzoeks- en ontwikkelings-wereld en kunnen op belangrijke wijze bijdragen tot hoge-efficiëntie zonnecollectoren of hoge-rendements LED-gebaseerde verlichtingssystemen.

Conclusie

B-PHOT VUB biedt onderzoeksoplossingen aan op maat van de industrie in het domein van de lichttechnologie of fotonica evenals totaaloplossingen voor de aanmaak van optische prototypes gebaseerd op plastic massafabricage technologieën. De focus ligt daarbij op de behoefte van de industrie, die snel en professioneel ondersteund wenst te worden en die financiële steun van de Vlaamse of Europese overheid kan waarderen.

A_luchtfoto1 (Large) A_luchtfoto2 (Large) A_luchtfoto3 (Large) A_luchtfoto4 (Large) buiten1 Buiten2 Cleanroom (Large) cleanroom2 cleanroom3 cleanroom4 cleanroom5 Fabricage1 fabricage2 fabricage4 fabricage6 fabricage7 fabricage8 fabricate5 gebouw 1 gebouw2 gebouw3 labo1 labo2 PIC_avond1 (Medium) PIC_avond2 (Medium) PIC_avond3 (Large) _DSC0210
View full gallery

De hogere resolutie foto's kunnen  per email opgevraagd worden :  ndebaes@B-PHOT.org

Contact adres:

Prof. Dr. Ir. Hugo Thienpont

Brussels Photonics Team B-PHOT

Department of Applied Physics and Photonics

FIrW-TONA

Vrije Universiteit Brussel

Pleinlaan 2
 1050 Brussel

E-mail:  hthienpo@b-phot.org  

Tel:  ++32 2 791 6852

GSM: 0494824941

B-PHOT cooperates with EYESTvzw for STEM-projects in Photonics
STEM

Click here for more information...

Contact

Hugo Thienpont
Prof. Dr. Ir.
Hugo Thienpont
Managing Director
Nadia Cornand

Nadia Cornand
Secretary
ncornand@b-phot.org
+32 2 791 68 52

How to reach B-Phot?

VUB - Campus Etterbeek
Pleinlaan 2
1050 Elsene
Building F - 9th floor

More info