Zelfrijdende voertuigen, het versturen van astronomische hoeveelheden data met relatief weinig energie en sensoren die snel en goedkoop ziektes detecteren of waterkwaliteit meten. Met fotonica kan het allemaal. En nog veel meer. Toch wachten veel fotonicabedrijven nog op de definitieve doorbraak. De Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM) onderzoekt waar het knelt.
We horen het al jaren: fotonische sensoren en fotonische chips, die gebruik maken van licht in plaats van elektriciteit, zijn de toekomst en vormen in potentie een miljardenindustrie. Niet zo gek dus dat Nederland, en met name Brabant, een keur aan innovatieve bedrijven kent die volop innoveren met fotonica.
Dat juist Brabant zo’n sterk cluster aan fotonicabedrijven kent, is ook niet zo raar. De Technische Universiteit van Eindhoven deed en doet veel onderzoek naar fotonica. Evenals TNO en het Photonic Integration Technology Center (PITC). In Eindhoven is ook het publiek-private samenwerkingsverband PhotonDelta gevestigd. PhotonDelta investeert in de uitbreiding van de productie van fotonische chips, het aantrekken en opleiden van talent en het creëren van nieuwe markten.
Brabantse industrie rond fotonica
Dat heeft geleid tot het ontstaan van veel economische bedrijvigheid en de start van een Brabantse industrie rond fotonica. Bedrijven als SMART Photonics, Effect Photonics, Astrape Networks, Eyeo en PhotonIP timmeren, soms al jaren, aan de weg. Dat doen ze onder meer met hulp van BOM. Ook in het oosten van Nederland is een cluster van fotonicabedrijven ontstaan en doet de universiteit van Twente onderzoek.
Maar de Nederlandse fotonica-industrie is nog niet tot volle wasdom gekomen. Er is wel concreet uitzicht op grote vraag vanuit data en telecom. Dus: het versturen van veel data dankzij fotonica. Ook in de medische technologie ontstaan de eerste concrete toepassingen. Maar het potentieel van fotonica is veel breder. Fotonische sensoren kunnen nog veel meer worden toegepast.
De echte doorbraak laat op dat vlak op zich wachten. De concrete toepassing van fotonische sensoren in moderne apparatuur vindt zeker plaats, maar nog niet op grote schaal. Om te achterhalen hoe dat kan, organiseerde BOM samen met PhotonicsNL en Oost NL de bijeenkomst ‘Photonics in Sensing and Quality Control’.
Tijdens het symposium bij OnePlanet Research op de campus van de universiteit van Wageningen bespraken onder meer onderzoekers, ondernemers en ontwikkelingsmaatschappijen de toekomst van fotonische sensoren. Hoe creëren we meer waarde met deze innovatieve technologie? Concreet onderwerp van gesprek was waterkwaliteit.
De rekensom was snel gemaakt
Waarom water? Omdat daar urgente uitdagingen liggen. Denk bijvoorbeeld aan de Europese Kaderrichtlijn Water die bepaalt dat Nederlandse wateren in 2027 een goed leefgebied moeten vormen voor planten en dieren. En denk aan de toenemende kosten van het zuiveren van drinkwater, onder meer als gevolg van medicijnresten. Niet voor niets concludeerde BOM al eerder dat water na netcongestie en stikstof op de nominatie staat om het nieuwe hoofdpijndossier te worden.
De rekensom was op voorhand dus snel gemaakt: fotonische sensoren maken nieuwe meettechnieken mogelijk en het gericht kunnen meten van waterkwaliteit is essentieel. Een en een is twee? Nou, niet meteen.
Al snel werd duidelijk dat verschillende knelpunten in de weg zitten. Zo kun je inderdaad van alles meten met fotonische sensoren en chips, maar daarmee heb je nog geen werkend product dat voor de markt interessant is. Hoe zorg je bijvoorbeeld dat zo’n sensor beschermd is tegen zaken als water, wind, zandkorrels of corrosie en toch betaalbaar blijft?
Onbekend maakt onbemind
Een ander euvel zit ‘m in de markt. Er zijn veel verschillende paramaters die gemeten kunnen worden en enorm veel mogelijke toepassingen. Maar vaak zijn fotonische sensoren zo ontworpen dat ze één specifiek ding kunnen meten. De mogelijke consequentie daarvan is dat ze dermate specifiek zijn, dat er geen interessante businesscase achter zit. De markt is dan te klein en de sensor dus te duur. Als ze breder ingezet kunnen worden, ontstaat mogelijk een grotere afzetmarkt.
Potentiële afnemers van fotonische sensoren willen bovendien een kant-en-klaar product dat bewezen effectief is. Maar een ondernemer met een innovatieve fotonische sensor kan alleen aantonen dat zijn oplossing werkt en tegen betaalbare kosten grootschalig te produceren is, als een klant vertrouwen toont en investeert. En dat is nog buiten het feit gerekend dat veel potentiële klanten onbekend zijn met fotonica. Onbekend maakt onbemind.
Een ding is zeker, zo bleek tijdens het symposium: de werelden van wetenschappers, ondernemers, ingenieurs en potentiële afnemers liggen nog te ver uit elkaar. Alle stukjes van de puzzel zijn er, maar het kost tijd en geld om oplossingen te testen en ontwikkelen. Een makelaar is nodig die kennis van nieuwe technologie overbrengt naar de markt.
Daar ligt mogelijk ook een mooie opdracht voor regionale ontwikkelingsmaatschappijen zoals BOM: zorgen dat we die partijen vaker met elkaar aan tafel krijgen. Kunnen we bijvoorbeeld helder krijgen welke vragen er vanuit de markt zijn? Wat heeft de eindklant eigenlijk nodig? En kunnen we vervolgens samen met ondernemers een schaalbaar en betaalbaar antwoord vanuit de fotonica vinden? Kortom: kunnen we innovatieve technologie sneller naar de markt brengen? Wordt ongetwijfeld vervolgd.
