Nieuws

Afstudeerprijzen voor Tycho Brug en Myrthe Bruning

Twee UT-studenten krijgen aan op maandag 27 november bij de uitreiking van de KHMW-prijzen een mooie waardering voor hun afstudeeronderzoek uitgereikt. Tycho Brug ontvangt de Philips Afstudeerprijs voor Biomedische Technologie, Myrthe Bruning krijgt de Shell Afstudeerprijs voor Natuurkunde.

Tycho Brug: Verbeteringen loopmodel voor exoskelet

Op 27 november ontvangt Tycho Brug (Universiteit Twente) de Philips Afstudeerprijs voor Biomedische Technologie van 3.000 Euro bij de Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen (KHMW) te Haarlem. Hij onderzocht hoe de besturing van een exoskelet kan worden verbeterd. Philips wil met deze prijs het belang benadrukken van innovaties op het gebied van Biomedische Technologie, één van de richtingen waar Philips HealthTech zich op richt om de duurzame gezondheidszorg van de toekomst te realiseren.

Een exoskelet is een uitwendig ‘kunstskelet’, waarmee mensen met bijvoorbeeld een dwarslaesie weer kunnen staan en lopen. Bij de huidige exoskeletten hebben mensen nog krukken en veel handmatige besturing nodig om te voorkomen dat ze vallen en om in verschillende situaties (trap, helling, en ongelijke ondergrond) te kunnen lopen.

Tycho onderzocht hoe de aansturing van het exoskelet verder kan worden verbeterd op basis van een bestaand model van het menselijk lopen, dat uitgaat van allerlei natuurlijke reflexen en signalen in onze benen. Hij heeft dat model uitgebreid zodat mensen met een handicap een kleinere kans hebben op vallen. Vervolgens heeft hij het model getraind met behulp van gemeten loopbewegingen van mensen. Als laatste stap heeft hij het verbeterde model getest met gezonde proefpersonen op een robotische looptrainer (de Lopes). Daaruit bleek dat het nieuwe model in staat was om soepel te reageren op de bewegingen van de proefpersonen. Het exoskelet kon automatisch en op een natuurlijke manier een deel van de beweging overnemen, zonder de proefpersonen te beperken in hun bewegen.

Het doel van dit onderzoek is om de aansturing van exoskeletten zo te verbeteren dat deze natuurlijker aanvoelen en automatisch reageren op veranderingen in de omgeving. Hierdoor worden in de toekomst krukken overbodig en wordt bewegen met behulp van een exoskelet gemakkelijker, menselijker en robuuster.

Automatische correctie

Tycho zou het geweldig vinden als mensen met een loophandicap in de toekomst kunnen staan en bewegen. Op dit moment onderzoekt hij als junior onderzoeker hoe hij het model verder kan verbeteren zodat het ook andere verstoringen in de omgeving automatisch kan corrigeren. ‘Het leuke van mijn onderzoek is dat het een technische uitdaging is, maar dat het ook direct gericht is op de verbetering van de kwaliteit van leven van mensen met een handicap.’

De afstudeerprijs ervaart hij als een erkenning van zijn onderzoek. ‘Ik heb veel tijd gestoken in mijn onderzoek en heb hard gewerkt om het model te verbeteren en te testen. Het is leuk dat dit met deze prijs gewaardeerd wordt.’

Myrthe Bruning: gedrag van druppels

Myrthe Bruning (Universiteit Twente) wint een Shell Afstudeerprijs voor Natuurkunde van 5.000 Euro voor haar fundamentele onderzoek naar hoe druppels samenvloeien en de eigenschappen die daarin een rol spelen. Zo kwam ze tot een nieuwe theorie. Myrthe onderzocht wat twee druppels met een net iets andere samenstelling doen als ze elkaar ontmoeten. Versmelten ze, hoe lang duurt dat proces en waardoor ontstaan verschillen in dat versmeltingsproces? Ze bestudeerde dit proces eerst voor twee verschillende soorten vloeistoffen: een druppel water en een druppel water met een oppervlakte-actieve stof (‘zeep’).

Ze varieerde de oppervlaktespanning en contacthoek en nam zo drie verschillende reactievormen waar: de ene druppel trekt de andere druppel mee, de zeepdruppel vormt ‘vingers’ in de waterdruppel en twee druppels met een gat ertussen. In een tweede onderzoek bestudeerde ze twee druppels met verschillende zeepconcentraties. Een vergelijking van de resultaten van beide onderzoeken leerde dat niet alleen oppervlaktespanning en contacthoeken van invloed zijn op de wijze van versmelting, maar dat ook de concentratie van zeep invloed heeft op met name de duur van het versmeltingsproces. Meer inzicht in de interactie van druppels is van belang voor bijvoorbeeld de printindustrie om de printresolutie te verbeteren.

Versnelling van het versmeltingsproces

Myrthe was de eerste die een experimentele studie deed naar de interactie van twee ‘zeepdruppels’en die ontdekte dat de concentratie van zeep het versmeltingsproces versnelt. Voor haar onderzoeken ontwierp en bouwde ze zelf de experimentele opstelling. De jury noemt de combinatie van een nieuw experiment en een nieuwe theorie uitzonderlijk. ‘Haar ontdekking biedt een totaal nieuw perspectief op het samengaan en mengen van druppels.’

Op dit moment doet Myrthe promotieonderzoek naar het gedrag van druppels in gel. Haar hart ligt bij fundamenteel onderzoek naar verschijnselen die ze in het dagelijks leven waarneemt. Als ik bijvoorbeeld zie dat een druppel heel lang op een plantenblad blijft liggen en niet uitspreidt, wil ik weten waardoor dat komt. En zo zijn er eigenlijk veel dingen, die ik wil verklaren.’

Myrthe was al eerder aanwezig bij een Jong Talent-prijsuitreiking. In 2012 won ze een aanmoedigingsprijs voor haar studieresultaten in het eerste jaar. ‘Maar ik had nooit durven dromen dat ik een Shell Afstudeerprijs zou winnen. Deze landelijke erkenning is heel waardevol en staat natuurlijk ook goed op mijn CV.’

Prijsuitreiking

Tycho en Myrthe krijgen hun prijs uitgereikt op maandag 27 november in Haarlem. De jurering was in handen van de Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen te Haarlem. Deze maatschappij jureert nog tal van andere belangrijke wetenschappelijke prijzen (zie ook: www.khmw.nl).