1. 44 | de ingenieur 12 | december 2015 december 2015 | de ingenieur 12 | 45
EUREKA
tekst ir. Jeroen Akkermans en
ing. Paul Schilperoord
DE PRODUCT-
ONTWERPEN
VAN MORGEN
BAGGERBESCHERMING
tussen de platen gebracht. Een cilinder drukt de
platen vervolgens met kracht tegen de bagger
aan. Het water stroomt zo naar buiten, en het slib
bindt zich nog beter aan het zeoliet.’
De platen vormen een bekisting die aan één zijde
open is. Zodra het baggerslib droog is, schuift de
bekisting een stukje op door met een cilinder
­tegen de verharde muur te duwen. Vervolgens is
het mogelijk opnieuw te storten en te persen.
NETICS heeft de afgelopen tijd in samenwerking
met TNO succesvolle proeven gedaan bij Flood
Proof Holland in Delft. ‘De komende maanden zet­
ten we in Delft de puntjes op de i.’
De aanvragen voor toepassingen stromen binnen.
Begin volgend jaar start een pilotproject in Enge­
land. De GEOWALL gaat een kade vormen in de
­haven van Norwich. De Amerikaanse staat Nevada
heeft onlangs verzocht waterretentiebassins te
maken van bagger. ‘Daarnaast tuigen we een aan­
tal pilotprojecten op in samenwerking met ge­
meenten en waterschappen.’
THUISBIERBROUWERIJ
aan de MiniBrew is dat je
maar vijf minuten aan han-
delingen hoeft uit te voeren
om het brouwproces te star-
ten. Na 3,5 uur is het bier ge-
koeld en start de vergisting.’
De MiniBrew heeft
een capaciteit van 5 l
bier. Hoe lang het to-
tale brouwproces duurt, is
­afhankelijk van het soort bier.
Wit bier is met ongeveer een
week fermentatietijd het
snelste klaar en donker
stout bier duurt met drie tot
vier weken het langste. ‘De
MiniBrew is voorzien van een
wifi-module die communiceert met een speciaal ontwikkelde
app. Daarmee kunnen mensen hun eigen bierstijl ontdekken
aan de hand van de vier parameters kleur, alcoholpercentage,
bitterheid en zoetheid. Voor de kleurindexering hebben we een
index gemaakt van zo’n 70 % van alle bierstijlen ter wereld’,
vertelt Van Oord.
MiniBrew wist via crowdfunding voldoende financiering binnen
te halen om de eerste bètaserie apparaten te produceren. Een
aantal daarvan wordt na oplevering in januari getest door
bierbrouwerijen, waarna de productie in maart wordt opgestart.
Geïnteresseerden kunnen tot die tijd via de website een
voorbestelling plaatsen.
www.minibrew.eu
Nederland telt honderden kilometers beschoeiing
om oevers en waterkanten te beschermen tegen
afkalving. De verdedigingswallen bestaan meestal
uit hout, soms uit beton, kunststof of staal. Inge­
nieursbureau NETICS houdt zich al een decennium
bezig met het ontwikkelen van goedkope en duur­
zame alternatieven: oeverbeschermingen van
­lokaal gewonnen en doorgaans nutteloze bagger.
Het jarenlange denk- en peinswerk heeft een
­baggerpaneel opgeleverd dat in hoog tempo met
graaf- en persmachines langs de waterkant is op
te bouwen. Bovendien heeft deze zogeheten GEO­
WALL de potentie om te fungeren als tijdelijke
of permanente waterkering, of bijvoorbeeld als
kademuur, zeggen ing. Eldert Besseling en ir. Hugo
Ekkelenkamp van NETICS. Het duo start begin 2016
met pilotprojecten in Nederland, Engeland en de
VS. ‘Tientallen meters baggerpaneel, in een dag
op te trekken, heeft min of meer de sterkte en
duurzaamheid van een muur van kalkzandsteen.’
Besseling en Ekkelenkamp ontwikkelden de GEO­
WALL naar aanleiding van een ondernemersuit­
daging van TNO: doe iets slims met zeoliet, een
mineraal dat water absorbeert en in combinatie
met bagger warmte afstaat. Het tweetal ontdekte
al snel dat het additief het slib niet alleen versnelt
droogt, maar ook een stuk sterker maakt.
Om het droogtempo verder te verhogen en de
bagger nog beter te binden ontwierp het duo een
persmachine. De machine bestaat grofweg uit
twee grote waterdoorlatende platen, pal naast de
waterkant. Het slib wordt daartussen droog ge­
perst, licht Ekkelenkamp toe. ‘De opgegraven bag­
ger wordt eerst in een mixer gestort. Daarin zit
een klein percentage zeoliet. Het slib wordt daarna
Thuis bier brouwen is echt iets voor gepassioneerde hobbyis-
ten. Het proces is bewerkelijk en kan een zeer gevarieerd
­resultaat opleveren. Ondernemers Olivier van Oord en Bart
van de Kooij willen daar verandering in brengen met de Mini-
Brew. Met dit compacte apparaat kan iedereen gewoon op
het aanrecht in de keuken op een gecontroleerde manier zijn
eigen bier brouwen.
‘Bart en ik wilden altijd al zelf bier brouwen’, vertelt Van Oord,
creative director van MiniBrew. ‘We zijn ooit begonnen met
een zelfstartkit, maar het brouwproces was complex en tijd­
rovend – om over de smaak van het bier nog maar te zwijgen.
Veertien maanden geleden bouwden wij ons eerste eigen
prototype. Ons uitgangspunt was dat we een bierbrouwproces
wilden genereren waarmee we herhaaldelijk uit een batch
mout dezelfde hoeveelheid vergistbare en onvergistbare
suikers kunnen halen.’
Tijdens de afronding van het tweede prototype wisten de twee
ondernemers het bedrijf IXL Netherlands binnen te halen als
angel investor. Inmiddels is het vierde prototype klaar, dat met-
een als aantrekkelijk product is vormgegeven door ontwerp­
bureau VanderVeer. ‘In tegenstelling tot bij de bestaande zelf-
brouwinstallaties hebben wij in de compacte MiniBrew het hele
proces van brouwen, koelen en vergisten geautomatiseerd. De
MiniBrew wordt aangestuurd door slimme sensortechnologie.
Per brouwsessie worden gemiddeld twintigduizend datapoints
opgeslagen. Hierdoor wordt van elk recept dat je brouwt een
uniek profiel gegenereerd, waardoor het later is te herhalen’,
aldus Van Oord. ‘Wij willen met de MiniBrew de doelgroep aan-
spreken die nog nooit zelf bier heeft gebrouwen, maar dat wel
graag wil doen met de gemakken van vandaag de dag. Uniek

2. 46 | de ingenieur 12 | december 2015 december 2015 | de ingenieur 12 | 47
EUREKAEUREKA
Jaarlijks krijgen 44 000 mensen een beroerte. Zo’n 70 % daarvan kampt
met een eenzijdige verlamming. Voor revalidatie is vaak dagelijks be­
zoek aan de polikliniek nodig, waar patiënten onder begeleiding van
een fysiotherapeut oefenen.
Dit kan tegenwoordig ook met een exoskelet om de arm. ‘De fysiothera­
peut programmeert bijvoorbeeld een op- en neergaande beweging in
het exoskelet’, vertelt industrieel ontwerper ir. Johannes Luijten. ‘De
deels verlamde arm moet de geprogrammeerde beweging nabootsen.
Als de spieren ergens in het traject tekortschieten, springen de motoren
op last van een algoritme bij.’
Idealiter oefent de patiënt thuis met een setje voorgeprogrammeerde
bewegingen, en wel zo vaak als hij maar wil. Maar de huidige exoske­
letten zijn te log, zwaar en complex voor thuisgebruik. Boosdoener
vormen de motoren, die vanwege hun relatief zware gewicht het
exoskelet groot maken. Luijten maakt het skelet compacter en
geschikt voor thuisgebruik door het motorver­
mogen flink terug te schroeven.
De huidige motoren zijn fors doordat ze onaf­
hankelijk van elkaar werken. Als bijvoorbeeld
de pols ondersteuning nodig heeft bij het roteren,
knapt de motor voor het draaien die klus alleen
op. De overige drie motoren, verantwoordelijk
voor onder meer zijwaarts of verticaal bewe­
gen, blijven werkloos. Zo is er bij elke
polsbeweging een inactief trio. In het
skelet van Luijten werken alle motoren
samen om het polsgewricht te draaien of opzij te
bewegen. Door dit voortdurend samenwerken
kunnen de motoren elk met minder vermogen toe
en volstaan kleinere exemplaren.
Luijten, die hier eerder dit jaar op afstudeerde aan
de TU Delft, liet zich inspireren door een zogehe­
ten Stewart-platform, dat onder meer wordt toe­
gepast in de ruimtevaartindustrie. ‘Elke mogelijke
beweging van het platform is de ‘optelsom’ van
zes bewegende cilinders daaronder.’ Luijtens ske­
let gebruikt ook zes gelijktijdig werkende moto­
ren om de pols in elke richting te onder­
steunen. Die zijn gezamenlijk lichter en
compacter dan de vier solitair opere­
rende motoren. Dezelfde aanpak
wordt gevolgd bij het schouder­
gewricht.
Luijten heeft samen met tu-
student Gijs den Butter het
bedrijf Adjuvo Motion opgericht.
Het duo zoekt nu investeerders
en partners voor ontwikkeling en
distributie. Het exoskelet, M-brace
genaamd, komt waarschijnlijk in
2019 op de markt.
www.adjuvomotion.com
Bij een vaccinatie dringt een naald door
de huid heen. Doordat het daaronder
­wemelt van de zenuwen, is de prik vaak
pijnlijk, met name voor kinderen. Alle
huidlagen passeren is bovendien ineffi­
ciënt, vindt chemicus drs. Pieter Jan Vos.
‘Onder de huid zitten relatief weinig
­immuuncellen. Je kunt beter in de huid
prikken: daar zitten er veel meer, waar-
door er een lagere dosis nodig is. Boven-
dien is het pijnloos, omdat er geen zenu-
wen zijn.’
Met de huidige injectienaalden is het
echter ondoenlijk om precies in de huid
te prikken. Vos introduceert daarom met
zijn bedrijf MyLife Technologies een klein
cirkelvormig plaatje van keramiek met
tientallen tot honderden micronaaldjes
per vierkante centimeter. Het plaatje
en de naaldjes, circa 0,4 mm lang, be-
vatten een netwerk van kanaaltjes en
holtes waarin de vaccinvloeistof zit op-
geborgen.
‘In de sponsachtige structuur houden
­capillaire krachten de vloeistof vast. Bij
het aandrukken van het plaatje dringen
de naaldjes door de eerste twee huid­
lagen heen. Het vaccin komt vervolgens
door diffusie via de naaldjes in de huid-
laag daaronder’, legt Vos uit.
Rondom het plaatje zit een kleefstrook
die de naaldjes op hun plek moet hou-
den. Bovenop het plaatje zit een soort
knop met een veermechanisme. ‘Die
moet ervoor zorgen dat de naaldjes bij
iedereen gelijkmatig en diep genoeg
binnendringen.’
De patiënt kan de micronaaldenpleister
zelf aanbrengen. Hiermee komt thuis­
Verschillende webwinkels, waaronder Amazon, experimente­
ren met drones om bestellingen af te leveren. De vraag is al­
leen waar ze die gaan droppen: in de voortuin of in een vang­
net aan het balkon? Rinspeed draait dit idee om. Het
Zwitserse bedrijf ontwikkelt een concept car met een drone,
die pakketjes en boodschappen kan ophalen terwijl de auto
in de file op weg naar huis staat.
De toekomstige bezitter van de hybride ∑tos hoeft eigenlijk
niets meer te doen dan zich te laten overprikkelen door info-
en entertainment. Zelf rijden is wel mogelijk, maar het is net
zo makkelijk om de zelfrijdende auto het werk te laten doen.
Wanneer de ∑tos het overneemt, vouwt het stuur zich op in
een soort dashboardkastje om het maximale gevoel te geven
van een zelfrijdende auto. Vervolgens kunnen twee breed­
beeldschermen, voor beide voorstoelen een, zich uitvouwen
om samen een geheel te vormen voor het entertainment­
systeem.
De drone heeft een eigen landingsplatform op de achterkant
van de auto. De autogebruiker kan de drone inzetten om
boodschappen en pakketjes op te halen en af te leveren bij
de auto of een andere bestemming. De drone is ook uitgerust
met een camera om onderweg foto’s en videobeelden te ma­
ken, van de gevlogen route of natuurlijk mooie beelden van
de rijdende auto.
‘De belangrijke en vooral de ontwrichtende innovaties in de
toekomstige auto-industrie zullen uit het digitale domein ko­
men’, verwacht directeur Frank M. Rinderknecht van Rin­
speed, die de ∑tos in januari zal introduceren op elektronica­
beurs CES 2016 in Las Vegas. ‘Daarom zijn alle belangrijke
autofabrikanten en toeleveranciers daar aanwezig.’
REVALIDATIE-ARM
BOODSCHAPPENDRONE
vaccinatie binnen handbereik. ‘In combi-
natie met de geringere doses per patiënt
kan dat in de toekomst misschien wel
­levensreddend zijn. Denk aan een drei-
gende (griep)epidemie waarbij de vaccin­
voorraad klein is en haast geboden.’
MyLife Technologies voert nu dierproe-
ven uit voor een proof of concept. Daarna
volgen tests met vrijwilligers en patiën-
ten. De micropleister komt op zijn
vroegst in 2021 op de markt.
PIJNLOZE PRIK

3. EUREKA
VANKUIJK
Dr.ir. Jasper van Kuijk
is universitair docent
Gebruiksgerichte Innovatie
aan de TU Delft en
cabaretier.
48 | de ingenieur 12 | december 2015 december 2015 | de ingenieur 12 | 49
Kantoormedewerkers die ademhalings-
problemen hebben, zouden er goed aan
doen om het luchtverversingssysteem te
laten nakijken. Mensen die in gebouwen
werken waar de ventilatiebuizen van air-
conditioning- of verwarmingssystemen
nooit zijn schoongemaakt, hebben na-
melijk 60 % meer kans om ademhalings-
problemen te ontwikkelen. Er bestaan op
afstand bestuurbare schoonmaakrobots
die met borstels door ventilatiekanalen
gaan, maar zij komen moeilijk in de
meer afgelegen delen van het systeem.
De kruipende robot DucTT kan dat wel
volgens de ontwikkelaars van het Robo-
tics Lab van de UC San Diego Jacobs
School of Engineering.
DucTT werkt volgens het principe van
tensegrity, een samentrekking van de
Engelse woorden tension en structural
integrity. De robot is opgebouwd uit
twee tetraëders, ofwel driezijdige pirami-
des, gemaakt van aluminium stangen die
met elkaar zijn verbonden door flexibele
staalkabeltjes. De structuur is in even-
wicht doordat de aluminium stangen
drukkrachten opvangen en de staalkabel-
tjes trekkrachten. Het voordeel is dat de
robot lichtgewicht en flexibel is.
De robot kan als een worm door een
ventilatieschacht kruipen door de twee
tetraëders ten opzichte van elkaar te be-
wegen. Eerst strekt de voorste of boven-
ste tetraëder zich uit en zet zich vervol-
gens klem tegen de wanden van de
schacht. Daarna trekt de tweede tetraë-
der zich via de staalkabeltjes naar voren
of omhoog. Nadat deze zich klem heeft
gezet, kan de eerste tetraëder zich weer
voorwaarts bewegen. Volgens de ontwik-
kelaars kan de robot zich zo door alle
­delen van een ventilatiesysteem voort-
bewegen.
Alle benodigde elektromotoren, batte­
rijen, elektronica en sensoren zijn in de
buizen gebouwd om ze te beschermen
tegen gassen of vloeistoffen in de
schacht tijdens een inspectie of schoon-
BUIZENPOETSER
maakbeurt. De robot kan op volle batte-
rijen tot zes uur achter elkaar kruipen. De
volgende stap in het ontwikkelproces is
om de DucTT te koppelen aan een
schoonmaaksysteem om ook daadwer-
kelijk alle delen van een ventilatiesys­
teem te kunnen reinigen.
KOPPEL-
HORLOGE
BLOCKS is een modulair horloge dat
naar wens is samen te stellen. Een rond
digitaal scherm vormt de kern. Het
bandje bestaat uit koppelbare modules
met verschillende functies. De blokjes
meten bijvoorbeeld de hartslag, bepa­
len de hoogte en positie, communice­
ren draadloos met een ander apparaat
of voorzien in extra energie.
De modules zijn met een pinnetje aan
elkaar te koppelen. Afhankelijk van de
dikte van de pols zijn er drie of vier
blokjes aan elkaar te schakelen. Het
ontwerpen van de metalen pinnetjes
was de grootste klus, laat Alain Fundi
van BLOCKS weten. ‘De pinnetjes moe­
ten het voortdurend koppelen en ver­
wijderen van modules aankunnen en
precies passen om energielekken te
voorkomen.’
BlOCKS is half oktober gelanceerd op
Kickstarter en haalde in korte tijd de
benodigde 250 000 dollar op. De ma­
kers van BLOCKS komen binnenkort met
een nieuwe reeks modules, zoals een
sim-kaart, een vingerafdrukscanner en
een ledlampje.
BLOCKS is een open platform; technici
worden uitgenodigd nieuwe module­
functies te ontwerpen. ‘Wij zetten
het ontwerp dan om in een fysieke
­module’, zegt Fundi.
De smartwatch kan zowel met Android-
als iOs-telefoons uit de voeten. Een hor­
loge met vier modules naar keuze kost
275 dollar. De smartwatch komt ver­
moedelijk begin volgend jaar op de
markt.
www.chooseblocks.com
Het is herfst. De bladeren verkleuren, de wind wordt guurder
en in de krant regent het kostenoverschrijdingen. De bouw-
kosten van muziektempel Vredenburg zijn volgens een rap-
port van de Utrechtse rekenkamer uitgekomen op 156 miljoen
euro, terwijl 98,6 miljoen was begroot. Canada zegt definitief
zijn JSF-order af, waardoor het ding voor Nederland negen ton
duurder dreigt te worden. Per stuk. In 2001 was één JSF nog
begroot op 37 miljoen euro, inmiddels zitten we op 77 mil-
joen. En dat is exclusief de motor en systemen. Waarvan het
me lijkt dat we die er toch maar bij doen. De Noord-Zuidlijn
zal toch oorspronkelijk ook niet begroot zijn zonder roltrappen.
Alhoewel dat wel een deel van de kostenstijging van 1,4 mil-
jard tot de huidige 3,1 miljard euro zou kunnen verklaren.
Hoe kan dit toch? De bouwfraudeurs zijn aangepakt, er is on-
derzoek na onderzoek geweest naar kostenoverschrijdingen
bij grote projecten, en er zijn hele opleidingen opgezet waar
slimme jongens en meisjes leren de ontwikkeling van grote
infrastructurele projecten in de hand te houden. We zouden
het inmiddels toch wel moeten kunnen. Het zou kunnen dat
onze politici te veel risico nemen, maar na één blik op de
­kledingkeus van Rutte, Pechtold en Buma weet je dat dat
ook wel meevalt.
Het antwoord is wellicht te vinden in het walhalla van de kos-
tenoverschrijdingen, de organisatie die een voorbeeld is voor
iedereen die een financieel fiasco wil beginnen: het Ameri-
kaanse leger. The Guardian meldde onlangs dat de Ameri-
kaanse gewapende strijdkrachten in Afghanistan drie jaar een
benzinestation hebben gerund en daar 39 miljoen euro aan
uitgaven. Waarom de kosten zo hoog lagen – een vergelijk-
baar benzinestation in buurland Pakistan kostte niet meer dan
een half miljoen dollar – kon het Pentagon niet uitleggen. Het
weigerde zelfs mee te werken aan een onderzoek.
Het doet terugdenken aan de resultaten van de commissie-­
Packard die in de jaren tachtig in opdracht van president
­Reagan de uit de hand lopende uitgaven van het Amerikaanse
leger onderzocht. De commissie lichtte de inkopen door en
stuitte op een hamer van 435 dollar, een toiletbril van 600
dollar en een koffiepot van 7000 dollar.
Boze tongen beweren dat dit voor het Amerikaanse leger een
manier was om zijn geheime projecten te financieren. Gehei-
me wapens en spionagemissies kun je natuurlijk niet zomaar
opvoeren op de begroting, want dan zijn ze niet geheim meer.
Dus de kosten daarvoor breng je onder bij andere projecten.
Dit wetende, lijkt mij de enige logische verklaring voor de
massale en aanhoudende kostenoverschrijdingen bij Neder-
landse overheidsprojecten dat we op het punt staan België
binnen te vallen. Al dat geld moet érgens heen gaan en het
hele patroon duidt op verborgen defensie-uitgaven. Van onze
buren is Duitsland te sterk en Luxemburg te onbelangrijk,
maar België is te doen. Operatie-Van Speyk. Wraak voor het
feit dat België inmiddels beter is in voetbal, InBev groter is
dan Heineken, en dat hun studenten gedisciplineerder zijn
dan die van ons. Hoog tijd voor een invasie.
GEHEIME MISSIE