Ga verder naar de inhoud

Gadget van de toekomst.

Colruytgroup is een Belgisch familiebedrijf dat over 3 generaties is uitgegroeid tot een retailgroep met ruim 30.000 medewerkers en 601 eigen winkels. Van voedingswinkels (Colruyt, Okay, Bioplanet...) tot het aanbieden van speelgoed (Dreamland, Dreambaby). Van kledij (Zeb) tot fietsen (fiets!), en nog zo veel meer...

Je merkt het, een heel breed aanbod.
En elke dag weer gaat Colruytgroup op zoek naar hoe ze hun klanten op de best mogelijke manier kunnen dienen. Door eenvoud te brengen, door efficiënter te werken en zo weer een lagere prijs te kunnen aanbieden enz...

Brussels Photonics B-PHOT is een onderzoeks- en innovatie instituut van de faculteit Ingenieurswetenschappen aan de Vrije Universiteit Brussel met 35 jaar ervaring in fotonica-onderwijs, onderzoek en innovatie. Fotonica is de belangrijkste digitale technologie die de unieke eigenschappen van licht gebruikt om te innoveren. Graag helpen wij jullie fotonica in te zetten om tot vernieuwende ideeën te komen!

Artboard 1
Ontwerp het gadget van de toekomst met behulp van lichttechnologie. 

We bieden jullie een heel erg brede uitdaging aan, zodat je met jouw groepje een onderwerp kan kiezen dat jullie het meest ligt. De klemtoon in deze uitdaging ligt op de sleutelrol die fotonica, de wetenschap van het licht heeft in diverse vernieuwende toepassingen.

Ben je je fietssleuteltje weer kwijt? Verbrand je steeds en wil je graag weten wanneer je je opnieuw moet insmeren? Wanneer is die aardbei rijp genoeg om te plukken? Is het internet nu weer zo traag? Hoe kan ik het verkeer milieuvriendelijker maken? Nood aan een personal shopper in zakformaat? Ligt je hart bij gezonde voeding en de milieuvriendelijke productie ervan?

Bedenk een oplossing voor jouw realistisch probleem met behulp van fotonica, één van de sleuteltechnologieën van de 21ste eeuw. Hieronder vinden jullie alvast een meer uitgebreide uitleg over verschillende fotonica-technologiën die jullie kunnen gebruiken. Wil je meer over deze technologieën te weten komen? Bekijk dan zeker de video’s op de B-Photonics Cup website of vraag ernaar bij de Fotonica expert.

Artboard 1
Wij dagen jullie uit om één van de volgende functies van licht te integreren in jullie gadget.

Licht als communicator

Licht als sensor

Licht als energiebron

Licht als communicator

Licht kan op verschillende manieren ingezet worden als communicatie middel.

Optische datacommunicatie

Wist je dat glasvezel wordt gebruikt als optische vezel in telecommunicatie? Er liggen snelwegen van licht op de bodem van de oceaan.

Als je op het Internet een website opzoekt, is het heel goed mogelijk dat de informatie die je kunt zien in de vorm van korte lichtflitsen via glasvezels over duizenden kilometers naar je toe is gestuurd. De moderne systemen kunnen tegelijkertijd zeer korte lichtflitsen met 80 verschillende kleuren versturen en ontvangen.

Door verschillende vezels samen in een glasvezelskabel te stoppen, kunnen dergelijke systemen extreem snel enorme hoeveelheden informatie over de hele wereld versturen. Een enkele kabel op de bodem van de Middellandse Zee tussen Egypte en Frankrijk kan 10 TB (10^12 byte) aan gegevens per seconde versturen. Dit is evenveel informatie als op 16.000 CD-ROMs, of wanneer iedereen in Frankrijk twee telefoongesprekken tegelijkertijd voert!

Zulke kabels verbinden alle continenten op aarde met elkaar (behalve de Zuidpool). Zonder dit internationale netwerk lichtsignalen zou het Internet gewoon niet bestaan.

LiFi

LiFi is een technologie waarbij LED lampen worden gebruikt voor het verzenden van data via licht. LiFi is een afkorting voor Light Fidelity en is net als WiFi in staat om data bilateraal en met hoge snelheid te versturen en kan elektronische apparaten zoals computers, tablets en smartphones draadloos met het internet verbinden.

Je kan gebruik maken van bestaande lichtarmaturen om een LiFi-communicatie systeem op te bouwen die in staat is om minstens twee verschillende boodschappen door te sturen. Dit kan je doen door een LED-lamp te laten knipperen op zo’n frequentie waarbij het niet door het menselijk oog te herkennen valt.

Virtual Reality

Met fotonica zijn we ook in staat om een virtuele wereld te creëren. Vliegen als een vogel, bungeejumpen in de Grand Canyon, een wandeling maken op de maan; het kan allemaal dankzij Virutal Reality. Een virtual reality bril toont voor elk oog computerbeelden die net van elkaar verschillen. Aan de binnenzijde van de VR-bril worden deze 3 dimensionale ontwerpen geprojecteerd op twee kleine schermen. Voor ieder oog een apart scherm zodat er diepte gesuggereerd kan worden.

Licht als sensor

Smart lighting

Slimme lampen bieden een manier om energie te besparen, door te herkennen wanneer, waar, hoeveel en welk soort licht nodig is. Ze hebben daarom een of meerdere sensoren en een kleine microcontroller die licht emitterende diodes (LED) besturen volgens data uit het milieu en de voorkeuren van de gebruiker.

Misschien kunnen slimme lampen helpen om jouw probleem op te lossen. Je hebt dan sensoren nodig (licht, temperatuur, warmtestraling, wind, menselijke gebaren) en een microcontroller om autonome beslissingen te nemen met betrekking tot de lichtkleur en -intesitieit.

Welke boodschap zend jouw slimme lamp uit?

Laserscannen

Ook in de voedselproductie wordt fotonica ingezet. Laserstralen kunnen net als sensoren ook detecteren. Ze helpen ons om voedsel te sorteren. De groene laser scant hier bijvoorbeeld frietjes. Frietjes met een rotte plek worden door het al dan niet gereflecteerde laserlicht gedetecteerd en weggeblazen.

Optische vezels als sensoren

We kunnen ook optische vezels inzetten als sensoren. Ze kunnen gebruikt worden voor diverse toepassingen waaronder druk, kracht- en spanningsmetingen. In deze optische vezels zijn microstructuren aangebracht die licht met een bepaalde golflengte reflecteren en licht met andere golflengtes doorlaten. Bij een minimaal drukverschil, vervormt de microstructuur waardoor licht met een andere golflengte zal gereflecteerd worden.

Lidar

Lidar staat voor 'light detection and ranging' of 'laser imaging, detection, and ranging'. Het is een technologie dat de afstand tot een object of oppervlak bepaalt door middel van het gebruik van laserpulsen.

Een signaal wordt uitgezonden en zal enige tijd later door reflectie weer worden opgevangen. De afstand tot het object of oppervlak wordt bepaald door de tijd te meten die verstrijkt tussen het uitzenden van een puls en het opvangen van een reflectie van die puls. Het werkt dus volgens hetzelfde principe als radar. Het verschil tussen lidar en radar is dat lidar gebruikmaakt van laserlicht terwijl radar gebruikmaakt van radiogolven.

Hierdoor kunnen met lidar veel kleinere objecten worden gedetecteerd dan met radar. De golflengte van radiogolven ligt rond de 1 cm, die van laserlicht tussen de 10 µm en 250 nm. Bij deze golflengte zullen de golven beter door kleine objecten worden gereflecteerd.

Licht als energiebron

Licht kan heel veel energie bevatten. We kunnen licht dus zien als een energiebron.

Zonne-energie

De energie van de zon komt in de vorm van warmte en licht. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De energie bereikt de aarde (de hoeveelheid energie die de aarde bereikt is ca. 9000x groter dan de energiebehoefte van alle 7 miljard aardbewoners samen, in de vorm van licht en warmtestraling.
Planten gebruiken zonne-energie voor fotosynthese.
De mensen gebruiken de zonne-energie om energie op te wekken, dit gebeurt met zonne-panelen en zonneboilers.


Zonne-ovens bestaan ook. Op basis van zonne-energie kan voedsel worden bereid of water gesteriliseerd. De oven bestaat doorgaans uit een of meer metalen platen die als een holle spiegel worden opgesteld, zodat in het brandpunt warmte wordt gegenereerd. De platen hebben een parabolische vorm of vormen een parabolische spiegel. Elke straal die evenwijdig met de symmetrieas van de parabolische spiegel op de platen van de zonneoven valt, wordt naar het brandpunt gekaatst. Zo wordt een maximale hoeveelheid zonne-energie in het brandpunt geconcentreerd.

Lasersnijden

Een laserstraal is een nauwe, compacte bundel licht. Hierdoor kan ze ook gevaarlijk zijn.

Op vrij grote afstand neemt het hele vermogen van de laser niet af en kan je dus zo schade toerichten. Terwijl de intensiteit van het licht van andere bronnen snel afneemt met de afstand.

Dit heeft wel voordelen in bepaalde industriële bewerkingstechnieken, zoals bijvoorbeeld het lasersnijden. Om met een laserstraal te kunnen snijden, moet die worden gefocusseerd tot een lichtcirkel waarvan de diameter slechts fracties van een millimeter bedraagt. Hierdoor wordt de intensiteit van de straal zo groot, dat door smelten en verdampen van het materiaal zeer smalle en nauwkeurige gleuven kunnen worden gemaakt. Met de scherpe laserstraal kan men een groot aantal metalen en niet-metalen zoals kunststoffen, glas, hout en textiel snijden. Lasersnijden van metaal kan vanaf een vermogen van 100 watt. Voor het snijden van niet-metalen is 12 watt al voldoende.

Lasers zijn heel gevaarlijk voor het menselijk oog. Maar kunnen ook ingezet worden bij zeer hoge precisie chirurgie. De vorm van het hoornvlies kan door middel van laserchirurgie aangepast worden zodat je geen bril of lenzen meer hoeft te dragen.