Nanotechnologie biedt Nederland kansen

Reinhoudt wil daarnaast een technologisch topinstituut (TTI) voor nano- en microsysteemtechnologie. In Twente. "Er is hier ruimte zat. Wij hebben de spullen, de ervaring en de connecties. Als jonge universiteit hebben wij hier de afgelopen jaren in Twente veel geïnvesteerd en hopelijk zoveel krediet opgebouwd dat de overheid nu voor een TTI in Twente zou moeten kiezen. Een instituut waar onderzoek gedaan wordt en waarin de industrie participeert en stuurt. Een magneet voor grote en kleine bedrijvigheid." Reinhoudts wens ligt zowel bij het ministerie van Economische Zaken als het Innovatieplatform op tafel. Het topinstituut voor nanotechnologie is een wezenlijk onderdeel van Reinhoudts ‘drietrapsraket’ voor nanotechnologie in Twente: Mesa+ als penvoerder van het consortium NanoNed, een TTI en een kennisaccelerator (Twants). De tijd is er volgens Reinhoudt helemaal rijp voor. Onlangs ontving het Nederlandse consortium voor nanotechnologie NanoNed 120 miljoen euro (inclusief de 23 miljoen voor Nano-impuls). Ze hadden 150 miljoen gevraagd, dus moet er nog een aantal plannen afvallen. Onder leiding van de Technologiestichting STW wordt momenteel de beoordelingsprocedure uitgevoerd, waarbij internationale experts worden ingeschakeld en het belang voor de Nederlandse industrie wordt meegewogen. Reinhoudt: "Dit is het begin. Mensen moeten niet zeggen: ‘Jullie hebben geld gehad, nu niet meer zeuren’, want we zijn er nog niet. Het is heel moeilijk om nu te voorspellen waar nanotechnologie toe zal leiden. Wat ik wel denk is dit: het zou heel raar zijn als al die landen in de wereld die zich hiermee bezighouden en er enorm in investeren, deze ontwikkeling allemaal verkeerd zouden beoordelen." Volgens Reinhoudt komt nanotechnologie voort uit de oude wens van de mens dingen steeds kleiner en nauwkeuriger te maken. "Miniaturisering is een waarde op zich", stelt hij. "Je kunt er dingen mee doen die je anders niet zou kunnen. Mobiele telefonie is een kwestie van een enorme rekencapaciteit die signalen opvangt en omzet in een gesprek. Een mobiele telefoon gemaakt met de technologie van dertig jaar geleden, zou niet te dragen zijn. De beweging naar steeds kleiner, houdt een keer op. De computerindustrie kijkt met enig afgrijzen naar het moment dat het niet kleiner gaat. En dan kan het technisch misschien nog wel kleiner, maar commercieel niet meer." "Zie de ontwikkeling in de luchtvaart. Tussen 1920 en 1950 ging de snelheid waarmee mensen zich door de lucht verplaatsten bijna liniair omhoog, maar daarna? Een DC10 vloog twintig jaar terug 980 km/h en die snelheid haalt de hedendaagse Boeing 767 nog steeds. Technisch kan het wel sneller, maar de Concorde is commercieel ter ziele gegaan. Terwijl het best aardig zou zijn als je vijf keer sneller om de aardbol zou kunnen vliegen." Reinhoudts stellige overtuiging is dat miniaturisering zijn waarde zal blijven behouden en niet als de ontwikkeling in de luchtvaart tegen een grens op zal lopen. "Microtechnologie loopt tegen een grens op. Lithografie is schrijven met licht en kleiner schrijven dan een halve golflengte van het licht kan niet. De chipfabrikanten zitten in een race met heel duidelijke afspraken om chips steeds kleiner en krachtiger te maken. Iedereen die meedoet, houdt zich strikt aan de afspraken in de ‘roadmap’. Het kost allemaal heel erg veel geld en daarom kunnen er maar een paar grote spelers meedoen. Maar die ontwikkeling loopt commercieel vast, omdat elke verkleining de fabriek die ervoor nodig is factoren duurder maakt. En als oude technologie tegen zijn grenzen aanloopt, ontstaat nieuwe technologie. Het zou heel onlogisch zijn om een ontwikkeling van vijftig jaar, te laten stoppen door de golflengte van het licht." Nanotechnologie kan de miniaturisering voortzetten waar de microtechnologie het dadelijk af laat weten. Maar er is veel meer. Voor Reinhoudt is nanotechnologie de ultieme productietechnologie. "In relatief korte tijd hebben mensen geleerd om dingen steeds nauwkeuriger te maken, steeds minder afval te produceren en steeds meer reproduceerbaar te werken. Wie veertig jaar geleden een nieuwe auto kocht, moest elke 5.000 kilometer terug naar de garage. Dan kwam er zwarte drab uit het motorblok die vol zat met metaal. Op dit moment is dat na 30.000 kilometer. Dat komt omdat de onderdelen van de auto op een zodanig reproduceerbare manier zeer nauwkeurig gemaakt worden." "Door nanotechnologie is het bijvoorbeeld mogelijk om een klein chemisch fabriekje te bouwen, een ‘lab on a chip’, waar onderzoek mee gedaan kan worden. Waar een chip nu alleen wordt gebruikt om elektronen mee heen en weer te sturen en informatie op te slaan, kan dezelfde technologie worden gebruikt om kleine kanaaltjes te maken om medicijnen toe te dienen, medische processen te bestuderen of medische handelingen uit te voeren. Stel je voor wat het betekent als een analyse die nu alleen door grote dure laboratoria in ziekenhuizen uitgevoerd wordt, straks door toepassing van nanotechnologie met een druppel bloed van de patiënt, op de hei gedaan kan worden." "Miniaturisering is een waarde op zich, maar er komt nog iets bij. De bonus van het verkleinen is dat je in een domein komt waarbij de eigenschappen van stoffen veranderen. Als je koper of zanddeeltjes steeds kleiner maakt, blijft het nog steeds een koper of zanddeeltje. Maar als je het deeltje kleiner maakt dan 20 of 40 nanometer, dan veranderen de eigenschappen van koper en zand. We weten nog niet wat alle consequenties zijn van die veranderde eigenschappen, maar ik ben ervan overtuigd dat de grote doorbraken van nanotechnologie op dit terrein zullen liggen. Een wit pigment dat rood of geel of groen wordt, als je het maar klein genoeg maakt. Men spreekt nu al over een ‘single elektron transistor’ en over het opslaan van informatie in één atoom. Of het opslaan van informatie in het magnetisch moment van een elektron, het gaat allemaal veel verder dan we nu weten." "Maar nanotechnologie is een dure tak van sport. In 1998 is hier MESA+ opgericht en hebben we een centraal researchprogramma opgesteld, waarbij we chemici, fysici, wiskundigen en elektrotechnici samen hebben gebracht om naar steeds kleinere, of afhankelijk van je perspectief, steeds grotere dingen te kijken. Voor moleculair biologen is de nanodimensie de norm, bijvoorbeeld een eiwit of een virus. Voor chemici gaat het in de nanodimensie om heel grote moleculen. In Groningen is in dezelfde tijd dat wij hier met Mesa+ begonnen, BioMade opgericht en in Delft was een groep wetenschappers zich in nanoelektronica gaan verdiepen. NanoNed is een bundeling van tien onderzoeksprogramma’s, waarin structuren kleiner dan 100 nanometer centraal staan. Geen enkel programma wordt alleen in Twente, Groningen of Delft uitgevoerd. We investeren samen in de apparatuur die voor nanotechnologie nodig is. In Groningen voor de biologische kant, in Delft voor de nanofysica en in Twente voor de nanofabricage. De 23 miljoen euro die we voor nano-impuls hebben gekregen zijn we nu aan het investeren: 60 procent voor projecten en 40 procent voor infrastructuur. Twente krijgt voor de infrastructuur 40 procent, de TU Delft en TNO krijgen samen 40 procent en Groningen krijgt 20 procent. De universiteiten leggen zelf overigens een even groot bedrag op tafel. "Nanotechnologie is ‘hardware’. Onderzoeks- en productiefaciliteiten zijn duur en complex en gaan niet, zoals je bij softwareontwikkeling wel ziet, makkelijk over de grens naar lagelonenlanden. Daarom is nanotechnologie belangrijk voor Nederland. Vroeger gingen studenten internationaal op zoek naar de beroemdste universiteiten of de beroemdste hoogleraren om bij te studeren. Wat je nu heel duidelijk ziet, is dat de mensen uit Frankrijk en Korea hier komen studeren omdat ze weten dat we hier goede spullen hebben staan. Ik zie het in mijn eigen groep studenten. Als je niet de beste spullen hebt, dan kun je nog zo slim zijn, maar kun je nooit de nanostructuren maken of bestuderen. Daarom is het zo belangrijk dat we centraal in de infrastructuur investeren. Als we niet op topniveau de omstandigheden kunnen creëren, dan komen de mensen niet naar Nederland en dan blijven de Nederlanders niet hier. Zo simpel is het." "We zijn rijkelijk laat met NanoNed, maar dat komt omdat we op de ICES/KIS-gelden moesten wachten. Ik vindt dat ook de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), die het onderzoeksgeld onder de Nederlandse universiteiten verdeelt, haast moet maken om op het gebeid van nanotechnologie structureel budget toe te wijzen. Het lijkt nu dat we als NanoNed geld in overvloed hebben, maar binnen de NWO zal men zich snel van nanotechnologie bewust moeten worden en structureel met geld over de brug moeten komen. Dit is een goed begin, maar de universiteiten kunnen het niet alleen." "Ik maak me ernstig zorgen over de maak-industrie in Nederland, want die gaat hollend achteruit. Aan dienstverlening heb ik geen boodschap. Het is leuk om voor een pilsje 3 euro te betalen: iemand verdiend er 2,75 euro op. Maar als we in Nederland niets meer maken, dan kunnen we het huidige welvaartspeil echt niet vasthouden. Daarom denk ik dat nanotechnologie Nederland kansen biedt. In dit gebouw zitten tien kleine nieuwe bedrijfjes. De doorbraken van zo’n nieuwe technologie zullen komen van dit soort kleine industrietjes, dat heeft onderzoek aangetoond. Die kansen moeten we pakken, door goed samen te werken en de nadruk te leggen op wat we met nanotechnologie kunnen doen."