Tagarchief: gadget

Waarom chips voorlopig niet veel sneller worden, en waarom dat een zegen is

 

chip

Nóg krachtiger chips die nóg sneller rekenen: het zit er de komende jaren niet meer in. Erwin van den Brink legt uit dat we juist hierdoor veel nieuwe, nuttige apparaten en diensten krijgen.

Hier het artikel in het FD: Waarom chips voorlopig niet veel sneller worden, en waarom dat een zegen is: FD-20160109-06006001

Schermafbeelding 2016-01-09 om 16.48.51

(En, oh ja, lees dan ook dit verhaal in De Ingenieur uit 2001 over de Google Glasse en de Apple Watch – avant la date – : 2001-16_circus-elektronica What’s new!)

1: Einde van een tijdperk

Heeft u ze al, de Google Glass en de Apple Watch? De Google Glass is commercieel een mislukking en met de Apple Watch gaat het dezelfde kant op. De technology push uit de informatie- en communicatiesector heeft ons leven een kwarteeuw volgepropt met steeds snellere apparaten en software, maar steeds meer mensen ontdekken dat de gadgets weinig toevoegen aan hun leven, en dat ze zeker niet al hun problemen oplossen.

De Google Glass en Apple Watch zijn symptoom van een onderliggende malaise. De echte innovatie is doodgebloed, door de drang vanuit de ict-wereld om voor elke snellere chip een nieuwe gadget te bedenken, of er nu behoefte aan is of niet. De techsector hield de afgelopen decennia met de tong op de schoenen de Wet van Moore bij: elke twee jaar verdubbelde de rekenkracht van de chips, doordat het telkens lukte om de componenten weer wat kleiner te maken.

De Wet van Moore is een voorspelling van Gordon Moore, oprichter van chipfabrikant Intel, uit 1965. Dat was het begin van het tijdperk waarin chips worden gemaakt van silicium. Nu, vijftig jaar later, lijkt toch het stadium aangebroken waarin het technisch bijna onmogelijk is – en vooral ook heel duur – om de elektronica in silicium nog kleiner te maken. En dus worden chips voorlopig niet meer veel sneller.

Is dat een ramp voor de techsector? Integendeel, het is een zegen. Voor de consument, en voor het midden- en kleinbedrijf.

 

2: Wet van de remmende voorsprong

De beste technische uitvindingen zijn aanvankelijk totaal nutteloos maar vooral ongezocht. Juist daardoor ontketenen ze creativiteit. Toen Theodore Maiman in 1960 de laser uitvond, zat niemand op zijn gebundelde lichtstraal te wachten. Of zoals Maimans assistent, Irnee D’Haenens, droog opmerkte: ‘We hebben een mooie oplossing ontdekt, nu zoeken we nog een probleem.’ Tegenwoordig kent de laser talloze toepassingen.

Wat moet je er eigenlijk mee: die vraag kon ooit worden gesteld voor silicium, het materiaal waarin de elektronische schakelingen van een microchip worden geëtst. Toen eenmaal duidelijk was dat silicium uitermate geschikt is voor micro-elektronica (tegenwoordig nano-elektronica) zorgde het voor een explosieve groei in rekenkracht van computers. De vuistgrote radiobuis, die elektronische signalen versterkt, kromp al in de jaren veertig van de vorige eeuw tot een transistor ter grootte van een vingerkootje. Tegenwoordig zitten er twintig miljard van zulke ‘transistors’ in een chip zo groot als je pinknagel. Maar de schijnbaar eindeloze mogelijkheden van silicium maakte de industrie blind voor betere materialen.

Een van de broedplaatsen voor een volgende revolutie in chipmaterialen is het Else Kooi Laboratorium van de TU Delft (Else Kooi bedacht in 1966 een sleuteltechnologie voor het bouwen van siliciumchips). Directeur Casper Juffermans vindt dat de computerindustrie als geheel te lang op het succes van silicium heeft willen teren. ‘Dat maakte de industrie zeer conservatief in het absorberen van innovaties’, zegt hij. ‘Bestaande technologie werd zo lang mogelijk uitgemolken.’ Maar door de zoektocht die nu op gang is gekomen naar alternatieven, is de chipwereld volgens Juffermans op dit moment een stuk interessanter dan vijf, tien jaar geleden toen de siliciumhorizon nog ver weg leek.

Er zijn genoeg kandidaten om silicium (halfgeleider) en koper (geleider) op te volgen. De stofjes met de gezochte eigenschappen dragen exotische namen als grafeen, molybdeniet, siliceen, carbon nanobuisjes. In het verschiet liggen exotische toepassingen zoals tunneleffect transistoren (waarin wordt geschakeld met afzonderlijke electronen) en nanofotonica (waarbij de rol van elektriciteit in de chip wordt overgenomen door licht). Wat ze gemeen hebben is: in principe werkt het. Maar de opschaling van één enkele grafeentransistor tot de miljarden exemplaren die nodig zijn op één chip, gaat volgens Juffermans zeker nog tien tot vijftien jaar duren.

 

  1. Fysieke grenzen

De elektronische schakelingen op een siliciumchip kunnen we nog verder verkleinen. De nieuwste lithografiemachines die nu worden getest, maken elektronische componenten op een chip die zo klein zijn dat je hun afmetingen meet in atomen. Dat creëert weer een nieuw soort probleem. ‘Met de huidige lithografietechniek is het onmogelijk om stabiele structuren te maken met een nauwkeurigheid van een enkel atoom’, stelt prof. dr. Bert Koopmans, hoofd van de vakgroep Fysica van Nanostructuren aan de Technische Universiteit Eindhoven. Onder zijn leiding wordt gekeken naar de alternatieven voor elektronica. De kandidaten zijn fotonica (lichtsignalen) en spintronica. Dat laatste is de technologie die data magnetisch maakte. Behalve elektrisch geladen deeltjes zijn elektronen ook te beschouwen als een soort magneetjes die linksom of rechtsom rondtollen; die tolrichting of spin wordt geregistreerd als een 0 of een 1, dus als informatie.

De klassieke siliciumtransistor kan volgens Koopmans nog met hele kleine stapjes worden verbeterd. Die techniek kan hooguit nog 20 jaar vooruit, maar dan is de rek er echt uit. De toename van de kloksnelheid (het aantal keren per seconde dat een processor een rekenstap kan uitvoeren) staat al tien jaar stil rond de 4 GHz. Dat zijn vier miljard rekenstappen per seconde. Op zichzelf indrukwekkend, maar de opmars naar 10 GHz die tien jaar geleden werd beloofd is er niet gekomen.

Koopmans: ‘Ongemerkt zullen we het niet meer hebben over de Wet van Moore. Die lost langzaam op. We hebben kloksnelheid als prestatiecriterium stilletjes ingeruild voor het aantal transistors op een chip.’

Een andere fysieke grens is de lengte van de minuscule bedrading die de componenten verbindt. In een chip ter grootte van een vingernagel zit nu zo’n tien kilometer koperdraad. Nog meer bedrading, waar nog meer stroom doorheen gaat, maakt de chips te warm. Als dat koperdraad kan worden vervangen door koolstof nanobuisjes, met een veel lagere elektrische weerstand en daardoor minder warmteontwikkeling, kan de rekensnelheid weer toenemen. In theorie. Want in praktijk zal het nog tien tot vijftien jaar duren, schat Casper Juffermans van het Else Kooi Laboratorium, voordat die productietechnologie onder de knie is.

Op de bijna-atomaire schaal waarop schakelingen ‘in silicium’ uiteindelijk kunnen worden gemaakt, worden de transistors allemaal een beetje verschillend. Daardoor kunnen fouten ontstaan in de rekenstappen, en moet de processor zichzelf voortdurend checken op fouten. Dat gaat weer ten koste van de rekensnelheid.

Het komt er op neer dat de prijs van een afzonderlijke transistor niet meer daalt, aldus Juffermans. Nieuwe generaties transistors zullen gewoon duurder zijn, zeker als het productieproces nog moet worden geleerd. De vraag is of de kosten omlaag gaan met het doorlopen van de leercurve: er lijkt een vicieuze cirkel te ontstaan, waarbij de winst van verdere miniaturisatie teniet wordt gedaan door de negatieve bijverschijnselen.

Nieuwe materialen zullen daarin ook niet snel verandering brengen. Op de chips van de komende jaren zal silicium worden gecombineerd met verschillende materialen, die elk een bepaald aspect van de werking van een chip beïnvloeden. Zoals minder warmteontwikkeling of hogere schakelsnelheid. Dit is al enige tijd gaande, volgens Koopmans: ‘Chips hebben al de helft van alle elementen uit het Periodiek Systeem in een of andere vorm aan boord.’

 

  1. Reële vooruitgang

Betekent dit dat we tien onvruchtbare jaren tegemoet gaan, zonder innovaties die snellere, krachtiger chips nodig hebben? Integendeel. De industrie zal de handen vol hebben aan twee trends die de mensheid daadwerkelijk vooruit kunnen helpen.

 

Allereerst de verdere ontwikkeling van zogenoemde embedded systemen. Dat is elektronica die is voorzien van sensoren die iets signaleren en meten. Denk aan brandmelders, de bloeddrukmeter voor thuisgebruik, de botsingsensor in de airbag, touchscreens, de pixels op de beeldsensor in een camera, de sensor die het beeld van je tablet en smartphone laat meekantelen als je hem op zijn kant zet. Nog een stap verder is het zogenoemde ‘lab-on-a-chip’, letterlijk een chemisch laboratorium op de schaalgrootte van enkele duizendsten van een millimeter, gekoppeld aan een chip. Zo’n methode, die door het VU Medisch Centrum is ontwikkeld om in een druppel bloed vast te stellen of iemand kanker heeft, zal waarschijnlijk worden ondergebracht in zo’n chip. En daar hebben we met zijn allen meer aan dan aan een Google Glass of Apple Watch.

Hoe meer signalen zulke chips gaan doorgeven, hoe groter de datastromen worden die van mensen en van apparaten naar rekencentra gaan. Daarvoor zijn snelle glasvezelverbindingen nodig. Connectiviteit van apparaten wordt belangrijker dan hun eigen rekensnelheid.

 

Een tweede trend is dat elektronica wordt verdrongen door fotonica. De ‘verglazing’ van het internet (koperdraad wordt glasvezel) is een eerste stap. De snelheid en de bandbreedte van licht is groter dan die van elektrische signalen, en het heen en weer sturen van fotonen kost veel minder energie dan van elektronen.

Voor de chips is er nog wel een stevig praktisch probleem op te lossen, als ze met licht gaan werken. Want licht wil graag rechtdoor, en op een kleine chip moet het juist vaak de bocht om. Elektronen hebben daar minder moeite mee.

 

Al die communicerende sensors en apparaten willen net als wij hun data in de cloud bewaren. Fysiek gezien zijn dat grote datacentra die een daverende hoeveelheid elektriciteit verbruiken. Het datacentrum van Google in de Eemshaven verrijst vlakbij een bestaande energiecentrale omdat het een vermogen vergt van 120 megawatt. Dat is 960 gigawattuur aan stroomverbruik per jaar, vergelijkbaar met dat van 400.000 huishoudens, ongeveer de stad Amsterdam.

Hier moet de eerder genoemde spintronica uitkomst bieden, zegt Koopmans: ‘We werken aan nieuwe geheugenchips die ultrasnel en uiterst energiezuinig data opslaan.’ Daarnaast werkt de TU-Eindhoven aan een manier om de datastroom die door glasvezel binnenkomt direct magnetisch op te slaan, zonder tussenkomst van elektronica. ‘Dat gaat sneller en scheelt veel energie’, zegt Koopmans. Zijn optimisme is gebaseerd op een recente doorbraak in de techniek van het magnetiseren, namelijk met een hele korte laserpuls. Koopmans: Als de “spin” van een binnenkomend foton is bepaald, dan kun je een elektron in het magnetische geheugen dezelfde spin geven met zo’n laserpuls.’

De fotonica- en spintronicarevolutie zal niet al morgen uitbreken. De elektronische chip van silicium blijft nog wel even. Denk aan de stoomlocomotief. De laatste werd pas in 1958 buiten dienst gesteld, terwijl de eerste elektrische locomotief al reed in 1879. Maar er zitten veel spannende zaken in de pijplijn.

 

Auteursomschrijving

Erwin van den Brink is oud-hoofdredacteur van De Ingenieur, Natuurwetenschap en Techniek en Technology Review Nederland. Hij schrijft over industriële trends en innovatie.

Kader 1

De tijdelijke vertraging aan het chipsfront kan ook voordelig uitpakken voor kleinere bedrijven. Andrew ‘Bunnie’ Huang, een Amerikaan die in 2002 naam maakte door de Xbox te hacken, gaf in het gezaghebbende vakblad IEEE Spectrum een verrassende draai aan het toekomstbeeld. Door de stagnatie in rekensnelheid, aldus Huang, verdwijnt de noodzaak om onze apparaten elke paar jaar te vervangen door snellere versies. Dat stelt het midden- en kleinbedrijf beter in staat om voor die apparaten allerlei nieuwe producten en diensten te ontwikkelen. Dat geeft innovatie een sterke impuls.

Oude tijden keren terug. Vóór het digitale tijdperk kon een technicus elk apparaat namaken omdat het in feite ‘open source’ was. Hij schroefde het open en kon de componenten en hun functie met het blote oog identificeren: een weerstand, een diode, een transistor. De fabrikant leverde in de handleiding van een nieuwe radio ook trouw een diagram mee van de elektrische circuits. Kom daar maar eens om bij een processor met ‘Intel Inside’: letterlijk een black box.

Huang: ‘Er komt nu een tijd aan waarin het innovatietempo in ICT weer is bij te benen voor technici in kleine bedrijven. Het zal de open hardwarebeweging in staat stellen heel diep door te dringen in het elektronisch ontwerp van componenten.’ De black box gaat weer open.

 

Kader 2

De spin in het web

Casper Juffermans noemt het Belgische Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum (IMEC) in Leuven als de plek waar de hele wereld samenkomt voor onderzoek naar nano-elektronica en -fotonica. De grote chipproducenten en technologiebedrijven zitten er als sponsoren op de voorste rij. Maar ook de internationale researchwereld, de engineeringwereld en de grote apparatenbouwers als ASML en Applied Materials zijn nauw betrokken bij IMECs onderzoek naar nieuwe materialen en ontwikkeling van nieuwe apparaten. Er werken zo’n 2.200 mensen.

 

Ode aan de Techniek: De Ingenieur begon deze prijsvraag ter bevordering van de techniekbeoefening in Nederland. (2003, nummer 10)

INGR10_p18_23nw_Dossier INGR10_p18_23nw_Dossier

INGR10_p18_23nw_Dossier

tekst erwin van den brink m.m.v. ir. peter baeten, ing. sander terbruggen en thijs van velzen

illustratie peter wellema

nontech

 

 

 

Het Dossier

Ode aan de Techniek

Van katapult

tot rollator

 

 

Het waarom van prijsvraag en manifestatie

 

Miskend genie

 

In Science Centrum NEMO vindt op 19 juni de slotmanifestatie Ode aan de Techniek 2003 plaats. Het Technologietijdschrift De Ingenieur begon in januari met deze prijsvraag ter bevordering van de techniekbeoefening in Nederland. De deelnemers brachten odes uit aan zowel de katapult, de rollator, de Tatra als aan de Beemster en de autarkische woning. Hoofdredacteur Erwin van den Brink legt in onderstaand essay uit waarom de prijsvraag noodzakelijk is: techniek als miskend genie.

 

Waarom vinden wij het nodig dat iedereen een Ode aan de Techniek brengt? Omdat techniek zichzelf nooit op de voorgrond plaatst. Techniek is uit de aard der zaak ‘dienstbaar’, om niet te zeggen slaafs. Niet voor niets waren in de Oudheid slaven vaak ‘ingenieurs’; als degenen die het werk moesten doen, hadden zij het meeste baat bij technische hulpmiddelen.

Science Center NEMO
In het ‘zinkende schip’ is het Science Centrum NEMO gehuisvest.

Techniek is vandaag alomtegenwoordig. Alles wat we doen, gebeurt met behulp van techniek en de wereld om ons heen bestaat nagenoeg helemaal uit dingen die wij met techniek hebben gemaakt. We worden wakker door een wekker, we doen een plas op de wc, we draaien de kraan open voor een slok water, zetten het koffiezetapparaat aan en stappen onder de douche: allemaal pure techniek, maar sta er eens bij stil. Stel de eerste vijf minuten na ontwaken eens voor zonder techniek. Techniek beheerst elk aspect van ons dagelijks leven, is onontkoombaar. Dat leidt tot gebrek aan contrast. Die alomtegenwoordigheid maakt techniek onzichtbaar. Het is mooi dat al die spullen ons niet voortdurend lastigvallen met het feit dat ze er zijn – bijvoorbeeld door dienst te weigeren of stuk te gaan.

Die overdaad heeft ons verblind. Willen we techniek op waarde schatten, dan moeten we haar eerst weer leren zien. Blijven we techniek over het hoofd zien, dan is de uiterste consequentie dat techniek teloorgaat, omdat techniek niet zoals natuur vanzelf de kop opsteekt. Boomwortels komen altijd door het asfalt heen, niet andersom.

 

UTOPIE

Techniek heeft ons zo’n materiële utopie gebracht dat we niet alleen blind maar ook blasé zijn geworden, waardoor we de nadelen uitvergroten ten opzichte van de voordelen. Milieuvervuiling en energieverbruik ten opzichte van veiligheid, comfort, een betere gezondheid, langere levensverwachting.

Pebbles-4

Techniek wordt in het algemeen ook minder chique gevonden dan wetenschap. Techniek is veel minder dan wetenschap onderdeel van het culturele discours. Maar niet alleen bij de elite, ook onder brede lagen van de bevolking is techniek de laatste decennia steeds minder een onderdeel van cultuurbeleving: spel, opvoeding, onderwijs. Een mooi voorbeeld is het mobieltje. Voor de meeste kinderen is dat geen wonder van techniek maar een begerenswaardig speeltje. Hoewel het gemiddelde kind het absoluut niet ziet als een technisch artefact en geen weet heeft van de werking, is de invloed ervan op hoe kinderen met elkaar omgaan enorm: hun sociale netwerken bestaan grotendeels door het uitwisselen van sms-berichten.

Er is sprake van een bijna bizarre discrepantie. Met de intensivering van het gebruik van technologie is de onwetendheid en onverschilligheid over hoe het werkt, wie het maakt en wat voor inspanning dat kost juist toegenomen. Die passieve afkeer van techniek, dat is niet erg voor ‘de techniek’, maar wel voor onszelf. En zo nodeloos. Wat is er nu interessanter dan ons te verbazen over ons eigen vernuft en onze vindingrijkheid? Dat is wat de manifestatie Ode aan de Techniek beoogt.

 

LABORATORIA

Techniek went snel. Neem nou computers. Een halve eeuw geleden waren dat mysterieuze, zoemende kasten in laboratoria. Nu heeft iedereen er eentje voor zijn snufferd. En oh wee als hij het even niet doet. Dan vervloeken we ‘Microshit’. Niets went zo snel als nieuwe techniek.

Eigenlijk is dat ook begrijpelijk. Techniek is niet iets om je de hele dag mee bezig te houden. Een uitvinding is er om ons het leven te vergemakkelijken om ons werk uit handen te nemen en dat is niet het geval als techniek voortdurend aandacht zou vragen.

hermans
Drs. Loek Hermans reikt de Ode aan de Techniek-prijs uit.

Techniek heeft wat dat betreft een natuurlijke achterstand op kunst, cultuur, politiek en economie omdat die juist bestaan door zich te manifesteren, door aandacht en bemoeienis. Kunst die gewoon wordt, houdt daarmee de facto op kunst te zijn. Politiek die geen beroep doet op mensen is geen politiek. In cultuur, politiek en in de economie is menselijke geldingsdrang, het vragen van aandacht, de natuurlijke zijnstoestand. Zij zijn veeleisend, terwijl techniek dienend is.

 

FLYER

Natuurlijk, als er een spectaculaire nieuwe uitvinding wordt gedaan, is de belangstelling groot. Dit jaar gedenken we dat het honderd jaar geleden is dat voor het eerst een vliegtuig vloog dat goed en volledig bestuurbaar was: de Flyer van de gebroeders Wright. Zeker in het eerste decennium van de vorige eeuw stond vliegen enorm in de belangstelling. Vliegeniers of aviateurs waren helden, die hun moed ook regelmatig bekochten met de dood. Tegenwoordig wekken vliegtuigen vooral irritatie op. Behalve als we zelf op vakantie willen. Vaak zitten we dan in een Airbus, een merknaam die uitdrukt hoe gewoon vliegen eigenlijk is. Je neemt een bus, alleen gaat die door de lucht.

fokkema
Prof.dr.ir. Jacob Fokkema.

De meeste uitvindingen worden al spoedig normaal en wekken dan alleen nog de belangstelling als er zich een ramp mee voltrekt. Een luchtvaartramp bijvoorbeeld. Dat is dan met name een grote schande, een schandaal. NRC-Handelsblad luidde vorige maand de alarmbel over het onderhoud van KLM-vliegtuigen. Grondwerktuigkundigen hadden verzuimd een periodieke opfriscursus op tijd te volgen en daardoor waren hun papieren verlopen. Ach en wee. Pas in laatste instantie kwam in die berichtgeving de vermoedelijke oorzaak aan bod. ‘Ze hebben het waarschijnlijk te druk gehad’, meldde een woordvoerder.

Tatra-T87
John Preston bracht een ode aan de Tatra T87, de Tsjechische auto van Hans Ledwinka.

Zonder technici kan de KLM niet vliegen, maar ook een systeem als de gezondheidszorg vergt dagelijks technische ondersteuning. De Technische Universiteit Delft maakt al enkele jaren reclame voor zichzelf met de slogan dat achter elke medicus een technicus staat. Heel wat televisiedrama is gesitueerd in ziekenhuizen. Doktoren zijn de helden. Voor de technicus is zelfs geen bijrol weggelegd.

Dat gebrek aan maatschappelijke waardering leidt tot een tekort aan technici. Onlangs vertelde een woordvoerder van een grote industriële machinebouwer dat veel elektriciteitscentrales in Nederland nu zo’n veertig jaar oud zijn en dus binnen afzienbare tijd moeten worden vervangen. Zijn bedrijf wil graag centrales bouwen, maar kan zulke klussen niet aannemen, omdat in Nederland geen ingenieurs meer rondlopen die ze kunnen bouwen. Dat betekent dat we op den duur steeds meer stroom zullen moeten importeren.

 

LOGOS

Waarmee weer eens is aangetoond dat techniek niet vanzelf werkt, maar voortdurend aan de praat moet worden gehouden door honderdduizenden ontwerp- en onderhoudstechnici. Op Schiphol, bij het elektriciteitsbedrijf, de telecomprovider, de waterleiding, in het poldergemaal, in het ziekenhuis, de spoorwegen, Rijkswaterstaat, enzovoorts. Techniek bestaat niet alleen uit fysieke dingen, zoals gebouwen, machines, apparaten en infrastructuur van wegen, leidingen en andere verbindingen. Techniek is voor alles nog steeds een broos sociaal systeem van een voortdurend toenemende complexiteit. Honderdduizenden onderhoudstechnici, storingsmonteurs, operators en systeembewakers houden de infrastructuur elke dag aan de praat, terwijl vele tienduizenden ingenieurs bezig zijn de vastgelegde kennis (logos) te onderhouden en uit te breiden. Ten slotte zijn tienduizenden bezig om een nieuwe generatie toekomstige technici te onderwijzen in de vaardigheid (tecnos) om die kennis toe te passen, opdat zij tezijnertijd het werk kunnen overnemen om zo de continuïteit te verzekeren. Technologie is een samentrekking van die twee Griekse woorden.

Aan de inputkant van het systeem, het onderwijs, is momenteel storing: de toevoer naar het technisch onderwijs stagneert en nadert een kritische grens. Als de storing te lang duurt, gaat die zich in het systeem voortplanten in de vorm van uitval.

 

WONDER

Techniek vereist voortdurende toewijding van de hele samenleving. Dat besef is verdwenen. Mensen hebben de neiging zich aan die toewijding te onttrekken. Ze noemen een uitvinding ‘een wonder der techniek’. Dat is merkwaardig want als techniek iets niet is, is het een wonder. De Grote Van Dale geeft als omschrijving van een wonder: ‘iets dat men niet verklaren kan’. Ik zou niet graag in een apparaat stappen, waarvan de werking niet valt te verklaren. Okee, vaak maken apparaten gebruik van natuurwetenschappelijke verschijnselen die op een theoretisch niveau nog niet volledig en eenduidig kunnen worden verklaard, maar waar we dankzij eindeloos meten op een empirisch niveau in elk geval mee opstaan en naar bed gaan.

Als er sprake is van een wonder der techniek dan bedoelen we eigenlijk onze ver-wondering over ons eigen vernuft, onze vindingrijkheid. Onze creativiteit, scheppingsdrang, dat is het eigenlijke wonder dat we niet kunnen verklaren. Alhoewel, ach, de mens is slim en de mens is lui en vindingrijkheid is een combinatie van die twee. Het kost wat moeite, maar dan hebben we ook wat.

Flapper7_2002
De ornithopter, een vliegtuig met klapwiekende vleugels, is een ode van James Delaurier.

Die moeite, die zit ons niet lekker. Een contradictie: dat we moeite moeten doen om gemak te creëren. We zouden willen dat we de techniek zover zouden kunnen autonomiseren dat zij voortaan zichzelf voortdrijft. We zijn al druk doende met zelfassemblerende systemen op nanoschaal en software die zichzelf repareert. Maar zouden we ook niet in onze eigen macrowereld kunnen zorgen dat wegen zichzelf aanleggen en repareren, sloten zichzelf uitbaggeren, steden zichzelf vernieuwen. Kortom, dat we ‘er geen omkijken meer naar hebben?’

Bill Joy, de baas van Sun Microsystems, schetste die toestand enkele jaren terug wat apocalyptisch in zijn essay De Toekomst heeft ons niet nodig. De techniek in een gerobotiseerde wereld die het verder af kan zonder de mens, maakt de mens overbodig. Wij hebben onszelf het waanidee aangepraat dat techniek het zo onderhand wel zonder ons af kan met bijvoorbeeld de notie van de ‘post-industriële’ samenleving en de overtuiging dat onderwijs en arbeid niet langer utilitair zouden behoren te zijn maar in de eerste plaats dienen tot zelfontplooiing. De samenleving kan wat betreft technologie zo onderhand wel overschakelen op de automatische piloot, is het impliciete idee.

IslBG
De leerrobot Pebbles, een ode van Michael McHale, geeft les aan zieke kinderen.

Zou de mens dan werkelijk tot volledige zelfontplooiing komen als hij zich niet meer druk hoeft te maken over het vinden van voedsel, huisvesting, veiligheid en gezondheid? Of het in bedrijf houden van de energievoorziening, mobiliteit en communicatiesystemen? Vinden we dan in deze Brave New World zonder materiële zorgen genoeg voldoening in de wereld van kunst, cultuur, media, de wereld? Zouden we, verlost van de noodzaak van toewijding aan de technische vooruitgang, tot een ongekende creatieve en artistieke ontplooiing komen? Of leeft die wereld van kunst en cultuur juist door het becommentariëren van wetenschap en techniek en zou zij zonder dat verzeilen in een decadente doodsheid?

 

DA VINCI

De artistieke vitaliteit is altijd het grootst geweest in perioden van technische en wetenschappelijke vooruitgang, al was het maar vanwege de maatschappelijke onrust die deze vooruitgang teweegbracht. Leonardo da Vinci was behalve schilder en beeldhouwer ook ingenieur, constructeur. Dat was de Renaissance. Daarna kwam de Verlichting en vervolgens de Industriële Revolutie. De mechanisatie en elektrificatie van de twintigste eeuw leidden tot een ongekende artistieke expressie. De dadaïsten en popart verhieven industriële goederen zélf tot kunst.

NewBeetle-5
Ir. Salem Mourad nomineerde het Hybrid Carlab, een platform van TNO voor het testen van hybride voertuigen. Op de foto een New Beetle.

Artistieke scheppingsdrang wordt gezien als ‘goddelijk’, omdat de kunstenaar er naar streeft volstrekt authentieke beelden en klanken te maken. Maar zijn die beelden en klanken niet altijd ook een reflectie van de wereld om ons heen, een wereld die verregaand is geïndustrialiseerd. En is het niet juist in de techniek, in het vinden van toepassingen, gebruiksmogelijkheden van wetenschappelijke kennis dat de mens zich in zijn scheppingsdrang meet met God. Daarom zijn veel uitvindingen aanvankelijk ook van de hand gewezen als duivels. Kunnen vliegen als een vogel, voortrazen in een trein, elektrisch licht, de telefoon, kernsplijting en klonen: zo had God het niet bedoeld. Niet kunst maar techniek is de voortzetting van de Schepping. Mensen hebben de wereld naar hun hand gezet.

Indien we nu echter zeggen dat we techniek ver genoeg hebben gebracht en dat ze het verder maar zelf zonder ons moet uitzoeken, brengen we die goddelijke gave in onszelf om zeep.

 

CINEMATOGRAFIE

Daarmee zetten we zekerheden op het spel. We maken ons meer afhankelijk in plaats van minder. Maar wat erger is: het leidt ook tot stagnatie in de wereld van kunst, cultuur en politiek, omdat die hun voornaamste klankbord verliezen. Zoals voorheen de automobiel het dramaturgische focuspunt was in de cinematografie, zo is momenteel de computer het artefact waar omheen met name thrillerscripts worden geschreven. Het feit dat er tegenwoordig handycams zijn die in kwaliteit niet meer onderdoen voor de logge cinemascopecamera’s uit de jaren vijftig heeft een enorme invloed gehad op de filmstijl.

Het is dus gevaarlijk om te denken dat techniek zichzelf draaiende houdt en bovendien zou in een wereld waarin techniek autonoom is techniek ook geen onderdeel meer uitmaken van onze belevingswereld. En dat zou een hele saaie, doodse wereld zijn.

Maar aannemelijker en angstwekkender is dat zonder onze voortdurende toewijding techniek verdwijnt. Eerst verplaatsen bedrijven hun R&D naar het buitenland en uiteindelijk zullen we voor onze nutsvoorzieningen afhankelijk worden van de goedertierenheid van het buitenland.

Wie zich de uiterste consequentie voor de geest probeert te halen van een samenleving die techniek irrelevant verklaart, moet maar eens denken aan het experiment van Pol Pot die in Cambodja technologie per decreet afschafte: the killing fields.

Wie omgekeerd de dagelijkse vervulling van de behoeften uit de pyramide van Maslow koestert – voedsel, veiligheid, huisvesting – moet ook kunnen stilstaan bij de techniek die daarvoor nodig is en aldus waardering opbrengen voor het werkleger technici dat daarmee bezig is.

Vandaar een Ode aan de Techniek.

www.odeaandetechniek.nl

 

 

 

(kader 1)

 

‘IN NEMO MAG JE ALLES AANRAKEN’

 

Wie vanaf de zuidkant de Amsterdamse IJtunnel inrijdt, krijgt het gevoel dat hij het vrachtruim van een veerboot induikt. Boven op de tunnelingang staat sinds 1997 een gebouw dat nog het meeste weg heeft van een zinkend schip. In het gebouw is het Science Centrum NEMO gevestigd, een educatieve attractie waar mensen kennis kunnen maken met wetenschap en techniek.

Jaarlijks bezoeken een kleine 300 000 mensen NEMO. Het centrum is daarmee het grootste in Nederland, maar ook van Europa: 3250 mensen kunnen zichzelf tegelijkertijd vermaken. NEMO richt zich voornamelijk op jongeren tussen de vier en zestien jaar. Oudere mensen zijn natuurlijk ook welkom. Bezoekers maken op interactieve wijze kennis met de hedendaagse wetenschap en techniek. ‘Het centrum is nadrukkelijk geen museum. In de meeste musea mag je niet aan de collectie komen. In NEMO is het juist de bedoeling om alles aan te raken en te experimenteren’, zegt Hendrike Lighthart Schenk van NEMO. ‘Spelenderwijs leren bezoekers meer over techniek en wetenschap.’

In Nederland zijn in totaal tien zogenaamde Science Centra gevestigd. Zij zijn aangesloten bij de Vereniging Science Centra, Association of Science Centers in the Netherlands and Flanders, die in 1999 is opgericht. Hierbij zit ook het Belgische centrum Technopolis uit Mechelen. De vereniging streeft naar uitwisseling van ervaring en verbetering van samenwerking tussen de verschillende centra. Ook probeert de vereniging te voorkomen dat ze elkaar de wind uit de zeilen nemen. Elk centrum moet zijn eigen thema hebben.

Luchtschip
De winnaar van de Ode van de Techniek mag een rondvlucht maken in een zeppelin.

In Nederland en Europa is een groot tekort aan mensen met een bètaopleiding. Mensen met een technische of wetenschappelijke opleiding zijn cruciaal voor de kenniseconomie, die in Nederland wordt nagestreefd. Recentelijk spraken de Europese ministers van onderwijs af te zorgen dat er 15 % meer bètastudenten in 2010 zijn. Een hele opgaaf. Op politiek niveau wordt daarom hard gezocht naar een manier om bètaopleidingen aantrekkelijk te maken. De Science Centra spelen een belangrijke rol bij de oplossing van dit probleem. NEMO moet techniek en wetenschap meer onder de aandacht brengen en populair maken. ‘Als je meer mensen in de bètahoek wilt krijgen, ben je te laat als je de studiekeuze probeert te beïnvloeden op zestienjarige leeftijd. Je moet kinderen van vier en vijf jaar oud interesseren voor wetenschap en techniek’, stelde demissionair minister van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen Maria van der Hoeven vorige maand. Zij kreeg begin mei in NEMO de Strategie-nota van de Vereniging Science Centra overhandigd. Ze benadrukte het belang van de deze centra in Nederland.(TvV)

www.e-nemo.nl

 

 

(bijschrift)

 

 

 

 

 

(kader 2)

 

TECHNOLOGIEDEBAT MET

HERMANS EN VOLLEBREGT

 

In het Amsterdamse Science Center Nemo vindt op donderdag 19 juni het slotspektakel van Ode aan de Techniek plaats. De manifestatie begint met de uitreiking van de prijs voor de beste, uitgebrachte Ode. Drs. Loek Hermans, VVD-minister van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen in het kabinet Kok II, zal de prijs uitreiken. Hermans wordt per 1 juli de nieuwe voorzitter van MKB-Nederland, de branchevereniging voor het midden- en kleinbedrijf.

Hermans, 51 jaar oud, studeerde politicologie. Van 1977 tot 1990 was hij lid van de Tweede Kamer der Staten-Generaal. In 1990 werd Hermans benoemd tot burgemeester van Zwolle. Vanaf 1994 was hij commissaris van de koningin in de provincie Friesland.

Na zijn ministerschap was Hermans onder meer actief als leider bij het overleg van de drie Nederlandse Technische Universiteiten om tot een verregaande samenwerking te komen. De drie TU’s willen op die manier meer studenten overhalen om techniek te studeren.

De topman van Stork, drs. Sjoerd Vollebregt, zal na de prijsuitreiking een toespraak houden. Hij is sinds 1 september 2002 chief executive officer (ceo) bij Stork. De 48-jarige econoom Vollebregt volgde toen ir. Aad Veenman op die naar de NS vertrok. Voordat hij bij Stork kwam, was Vollebregt onder meer manager en lid van de Raad van Bestuur bij Intexo en Ocean Group/Exel.

Vollebregt was in de jaren zeventig en tachtig een zeer succesvol wedstrijdzeiler. Hij nam deel aan de Olympische Spelen van 1976 in Montreal en die van 1980 in Moskou. Ook werd hij wereldkampioen.

Bij Stork werken wereldwijd 16 000 mensen in zeer diverse technische bedrijfstakken. Aan de ene kant is het bedrijf actief in de productie van high-tech onderdelen voor vliegtuigen en aan de andere kant is het bedrijf wereldmarktleider in productielijnen voor kippenslachterijen. Voor een uitgebreid interview met Sjoerd Vollebregt zie het volgende nummer van De Ingenieur, dat uitkomt op 20 juni.

Na de prijsuitreiking en de toespraak van Vollebregt volgt er een forumdiscussie onder leiding van journalist Peter van Ingen. Behalve Vollebregt en Hermans neemt prof.dr.ir. Jacob Fokkema deel aan het debat. Hij is sinds 2002 rector magnificus van de TU Delft. Daarnaast is hij in Delft sinds 1993 hoogleraar Toegepaste Geofysica en Petrofysica.

De 53-jarige Fokkema studeerde in 1976 af als elektrotechnisch ingenieur aan de TU Delft. In 1979 behaalde hij zijn doctorstitel. Sindsdien is hij altijd actief geweest in het wetenschappelijk onderwijs en onderzoek op vele plaatsen in de wereld. Hij was onder meer als postdoc verbonden aan de Stanford University in Californië (VS), als gasthoogleraar aan de Federal University of Bahia in Salvador (Brazilië) en de Universiteit Leuven.

Ook prof.dr.ir. Ben Veltman, oud-collegevoorzitter van de Universiteit Twente en ex-voorzitter van de Adviesraad voor het Wetenschaps- en Technologiebeleid (AWT), zit in het forum. De zeventigjarige Veltman is tevens juryvoorzitter voor de Ode aan de Techniek-prijs. Veltman verliet de UT in 1997 op 65-jarige leeftijd en begon aan een wereldreis per zeilboot. Een paar weken later, gekomen tot Brazilië, aanvaardde Veltman de benoeming tot AWT-voorzitter.

Leider van het debat bij de slotmanifestatie van Ode aan de Techniek is journalist Peter van Ingen. Hij studeerde rechten aan de Vrije Universiteit. Hij werkte daarna bij Stad Radio Amsterdam en bij de VPRO, waar hij onder meer het radioprogramma Het Gebouw presenteerde. Sinds 1987 werkt hij ook mee aan VPRO-televisieprogramma’s. Zo was hij presentator van Zomergasten en is momenteel gastheer van het politieke discussieprogramma Buitenhof.(PB)

 

 

(foto hermans)

 

 

 

 

(foto fokkema)

 

 

 

 

 

FESTO ZIT IN TECHNIEK EN DIDACTIEK

 

‘Technisch onderwijs moet leuk zijn.’ Met dit uitgangspunt probeert multinational Festo, gespecialiseerd in pneumatiek, een bijdrage te leveren aan het techniekonderwijs in Nederland. Het bedrijf heeft in Duitsland een speciale afdeling die zich volledig richt op didactiek. Festo bood dan ook uit zichzelf aan om de manifestatie Ode aan de Techniek te sponsoren met een rondvlucht per zeppelin, de prijs die de winnaar verdient.

Lesmateriaal van Festo, in de vorm van het softwarepakket Futurion, zit in het onderwijspakket van de meeste VMBO’s. Het programma neemt de leerling mee op een virtuele reis door de geschiedenis van de techniek. Deze interactieve tocht kan reëel worden als een leerling bijvoorbeeld, door bepaalde handelingen te verrichten, met de computer een boormachine aanstuurt. Soms komt Festo scholen tegemoet in de kosten door de hardware bij wijze van sponsoring te schenken.

Ook werkt de onderneming samen met ROC Helmond. Samen met het ROC en een aantal bedrijven is een mechatronicaproject opgezet, waarmee leerlingen zelf een flexibele productieautomatiseringsunit van Festo kunnen aanpassen.

Festo geeft ook cursussen op maat die algemeen technisch van aard zijn. Bijvoorbeeld over specialisatie pneumatiek, maar ook over bijvoorbeeld hydrauliek en automatisering. Volgens Festo is dit uitzonderlijk: de meeste bedrijven geven cursussen die de gebruiker leren omgaan met de door hun geleverde producten.(ST)

 

futurion
Futurion, het lesmateriaal van Festo, zit in het onderwijspakket van de meeste VMBO’s.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(QUOTES)

 

Techniek beheerst elk aspect van ons dagelijks leven

 

Techniek wordt minder chique gevonden dan wetenschap

 

Techniek heeft een natuurlijke achterstand op kunst en cultuur

 

Techniek vereist voortdurende toewijding van de hele samenleving

 

Techniek is de voortzetting van de Schepping

 

 

 

(newbeetle2)