Gravitatiegolven & Technology Transfer

Transcriptie

1 Gravitatiegolven & Technology Transfer Nikhef onderzoekers spelen een leidende rol in het onderzoek naar gravitatiegolven. Deze minuscule rimpelingen in ruimte-tijd vereisen naast complexe data analyse technieken ook geavanceerde instrumenten met extreme gevoeligheid. Dit heeft tot gevolg dat er in het onderzoek naar gravitatiegolven een geweldige hoeveelheid nieuwe technologieën zijn ontwikkeld. De kilometers lange interferometers, zoals LIGO en Virgo, vereisen zeer stabiele lasers en perfecte optische spiegels. Deze optische componenten, zoals spiegels, worden losgekoppeld van de aardse trillingen door ze op te hangen, om seismische trillingen te onderdrukken en uitgelijnd met enorme precisie in grote vacuüm systemen. Virgo is met 6300 m 3 het grootste ultra-hoog-vacuüm systeem van Europa. Naast de grote impact van het gravitatiegolvenonderzoek zelf zijn er ook belangrijke bijdragen aan de maatschappij. Jarenlange instrumentatie ontwikkelingen kunnen worden toegepast in andere wetenschapsgebieden en industrie. Voor het onderdrukken van seismische trillingen van de optische tafels in Advanced Virgo heeft Nikhef passieve mechanische filters ontwikkeld (zie lfonderzoek-bij-nikhef/). Deze seismische isolatie systemen halen een dempingsfactor van een miljoen ten opzichte van de seismische grondtrillingen van orde nanometer en zijn gebaseerd op de door Nikhef gepatenteerde Geometric Anti-Spring (GAS) technologie met daarnaast actieve dempingsystemen. Een zevental systemen is verkocht aan een onderzoeksinstituut in Japan. Daarnaast heeft Nikhef een trillingsvrije tafel operationeel voor het testen van seismische sensoren voor het eigen onderzoeksprogramma en de industrie. Dit heeft als groot voordeel dat Nederlandse bedrijven niet hoeven af te reizen naar seismisch stille mijnschachten diep onder het aardoppervlak. Actieve demping vereist de ontwikkeling van zeer gevoelige trilling sensoren en laagvermogen uitlees elektronica met extreem lage ruis. Deze ontwikkelingen passen binnen de topsector High Tech Systemen & Materialen (HTSM) en dragen bij aan het Nederlandse hightechecosysteem. Nikhef is in 2011 onderzoek gestart om een innovatieve trilling sensor te ontwerpen met zogenaamde microelectromechanical (MEMS) technologie. Binnen de HTSM

2 topsector is in 2014 een Nikhef onderzoeksvoorstel gehonoreerd in samenwerking met de Universiteit Twente om deze sensor uit te lezen met geïntegreerde micro-elektronica. Toekomstige gebruikers van deze technologie en partners in dit project zijn Shell, halfgeleider multinational STMicrolectronics en de nederlandse hightech start-up Innoseis. Silicium wafer met millimeters grote MEMS sensoren, elke chip is een sensor! Innoseis BV ( is een Nikhef spin-off bedrijf voortgekomen uit het zwaartekrachtsgolven onderzoek en gespecialiseerd in seismische sensor netwerken voor olie en gas exploratie. Tijdens zijn promotieonderzoek binnen Nikhef bestudeerde Mark Beker, nu CEO van Innoseis, hoe seismische grondbewegingen van invloed zijn op gravitatiegolfdetectoren. Om seismische ruis zoveel mogelijk uit te sluiten, zijn netwerken van gevoelige versnellingsopnemers essentieel. In het valorisatiehoofdstuk van zijn proefschrift beschrijft Beker hoe deze technologie kan worden vercommercialiseerd en heeft daarvoor de FOM Valorisatiehoofdstuk Prijs 2014 ontvangen. Innoseis commercialiseert nu o.a. een draadloos sensor netwerk gebruik makend van een door Nikhef gepatenteerd communicatie protocol en de expertise opgedaan bij het ontwerpen van versnellingsopnemers voor Advanced Virgo. Innoseis heeft nauwe banden met de industriële partijen zoals Shell en ontwikkeld daarvoor een groot draadloos seismisch netwerk met voldoende laag vermogen zodat over een lange periode seismische data kan worden verzameld zonder tussenkomst van menselijk handelen. Naast toepassingen in het zoeken naar olie en gas voorraden heeft deze

3 technologie ook toepassing in consumenten elektronica en wetenschappelijke instrumentatie. Sensoren van het Innoseis Tremornet systeem CEO Dr. Mark Beker (Innoseis) ontvangt prestigieuze IXA prijs

4 Prof. Dr. Jo van den Brand ontvangt FOM Valorisatie Prijs uit handen van Jet Bussemaker, minister van OCW Nikhef-onderzoeker Jo van den Brand (programmaleider gravitatiegolven) en medeoprichter van Innoseis heeft de FOM Valorisatie Prijs 2015 ontvangen uit handen van minister Jet Bussemaker. Hij ontvangt de prijs voor "zijn inzet voor de valorisatie van de zeer fundamentele kennis en kunde die voortvloeit uit zijn onderzoek binnen de subatomaire fysica", aldus de jury. (zie Na het ontdekken van gravitatiegolven willen natuurkundigen hun faciliteiten nog gevoeliger maken. Met de Einstein Telescope, een toekomstige gravitatiegolven detector, willen onderzoekers duizenden kosmische objecten per jaar bestuderen. Daarbij is het nodig om zogenaamde gravity gradient noise, een dominante ruisbron bij lage frequenties, te meten en daarvoor te corrigeren waarvoor Nikhef sensor netwerken heeft ontwikkeld. Dit alles toont aan dat fundamenteel onderzoek een drijvende kracht is achter grensverleggende instrumentatie en kan leiden tot een breed scala aan toepassingen. In de R&D fase van instrumentatie

5 ontwikkelingen zijn vaak verschillende kennisinstellingen en bedrijven betrokken, met name vanuit de hightech industrie.