Holst Centre spinouts brengen elektronica buiten de schermen

Op het eerste gezicht hebben zwangerschapsmonitoring op afstand, recyclebare elektronica en de veiligheid van gevechtspiloten weinig met elkaar te maken. Het ene gaat over aanstaande moeders, het andere over productielijnen en afvalstromen, en het derde over beslissingen in fracties van seconden onder extreme druk.

Toch vertrokken de drie Holst Centre-spin-outs die tijdens Innovation Day het podium betraden vanuit een opvallend vergelijkbaar uitgangspunt. In alle drie de gevallen is het probleem niet dat er te weinig technologie is. Het probleem is dat de technologie waarop mensen vertrouwen te star, te verouderd of te afleidend is voor de wereld waarin zij wordt gebruikt.

Bloomlife wil een groter deel van de prenatale zorg verplaatsen van de kliniek naar huis. TracXon herontwerpt elektronica, zodat die op flexibele folie kan worden geprint in plaats van te worden opgebouwd rond stijve, grondstofintensieve printplaten. Touchwaves ontwikkelt een extra zintuiglijk kanaal voor mensen die al worden overspoeld door schermen, alarmen en radioverkeer.

Samen laten de drie bedrijven zien waar een onderzoeksecosysteem als Holst Centre uiteindelijk voor bedoeld is: niet alleen nieuwe technologie ontwikkelen, maar die ook omzetten in producten die veranderen hoe mensen zorg ontvangen, hoe dingen worden gemaakt en hoe mensen onder druk kunnen presteren.

Van een angstig ziekenhuisbezoek naar zwangerschapszorg thuis

Voor Julien Penders van Bloomlife begon het verhaal heel persoonlijk. Zo’n tien jaar geleden dacht zijn zwangere vrouw dat zij weeën had. Ze haastten zich naar het ziekenhuis, om enkele uren later te horen dat het loos alarm was geweest.

Die ervaring liet hem niet los. “De technologie werd voor het eerst geïntroduceerd in 1971 en is sindsdien eigenlijk nauwelijks vernieuwd”, vertelde Penders tijdens zijn pitch. Hij had toen al jaren ervaring bij Holst Centre met draagbare gezondheidstechnologie. Zijn teams ontwikkelden vroege hartmonitoringpatches en werkten aan projecten die functies onderzochten die later gemeengoed zouden worden in wearables. De bouwstenen waren er: ultradunne sensoren, op het lichaam gedragen elektronica, dataverwerking en ervaring met vroege productieseries. De vraag was vooral waar die kennis het grootste verschil kon maken.

Julien Penders, Bloomlife, Holst Centre spinout, © Bram Saeys

Samen met zijn medeoprichter zette Penders die expertise in voor zwangerschapsmonitoring. Bloomlife richtte zich aanvankelijk op het helpen van vrouwen om contracties te volgen en beter in te schatten wanneer een bezoek aan het ziekenhuis nodig was. Het bedrijf bracht zijn eerste product in 2017 op de markt, bereikte volgens Penders ongeveer 15.000 gebruikers en verschoof daarna de aandacht naar gereguleerde klinische zorg.

De huidige ambitie van Bloomlife is groter: zorgverleners helpen om de gezondheid van moeder en kind op afstand te monitoren, met gegevens die thuis worden verzameld en door artsen worden beoordeeld. De technologie moet ervoor zorgen dat zwangere vrouwen voor monitoring niet steeds naar een kliniek hoeven te gaan, maar thuis kunnen blijven terwijl de relevante data naar hun zorgverlener worden doorgestuurd.

Bloomlife bouwt inmiddels aan een breder programma voor risicomanagement tijdens de zwangerschap, onder meer rond hypertensie en diabetes. Het systeem wordt voorgeschreven door artsen en in de Verenigde Staten vergoed door publieke en private verzekeraars. Het bedrijf is actief in zeven Amerikaanse staten en groeit volgens Penders momenteel met ongeveer 20 procent per maand.

Voor Penders is het grotere doel helder. Monitoring op afstand moet niet alleen bestaande zorg makkelijker maken. Het moet bijdragen aan een nieuwe standaard, waarin risico’s tijdens de zwangerschap eerder, continu en dichter bij huis kunnen worden beheerd.

Een nieuwe kijk op de printplaat

Ashok Sridhar begon zijn pitch met een voorwerp dat zo alledaags is dat we het nauwelijks nog zien: de printplaat.

PCB’s zitten overal: in telefoons, auto’s, medische apparaten, huishoudelijke producten en industriële systemen. Maar juist die alomtegenwoordigheid leidt ook tot een groot duurzaamheidsprobleem. Ze zijn stijf, materiaalintensief en lastig te recyclen. De productie vraagt complexe processen, terwijl afgedankte elektronica wereldwijd een groeiende afvalstroom vormt.

Ashok Sridhar, TracXon, Holst Centre spinout, © Bram Saeys

TracXon biedt een alternatief in de vorm van flexible hybrid electronics, ofwel FHE. In plaats van stijve printplaten via conventionele productiemethoden te vervaardigen, print het Eindhovense bedrijf elektronische schakelingen additief op ultradunne kunststof folie. Vervolgens kunnen componenten, zoals chips, daarop worden geplaatst. Dat kan ook in snelle roll-to-roll-productieprocessen.

Het resultaat is elektronica die lichter, dunner en buigzamer kan zijn dan traditionele printplaten. Tegelijk verandert het de ecologische voetafdruk van de productie. Sridhar noemde onder meer een aanzienlijk lager materiaalgebruik, een lager energieverbruik, een lagere CO2-uitstoot en geen waterverbruik in het productieproces. Aan het einde van de levensduur zouden de toepassingen bovendien recyclebaar zijn.

“Dit is geen concept of prototype”, zei Sridhar. “Dit jaar en volgend jaar schalen we meerdere producten op voor verschillende B2B-klanten uit tien landen.” De toepassingen lopen uiteen van medische patches en monitoring van vitale functies tot verwarmde en sensorische stuurwielen, logistieke track-and-traceapparatuur, slaapapneu-monitoring en systemen voor onder meer de detectie van borstkanker.

De belofte gaat verder dan een groenere variant van een bestaand product. Flexible hybrid electronics maakt toepassingen mogelijk die met stijve printplaten moeilijk of onmogelijk zijn: elektronica die meebuigt met het lichaam, aansluit op gebogen oppervlakken, grote oppervlakken van sensing voorziet of vrijwel gewichtloos wordt.

Sridhar plaatste TracXon nadrukkelijk in een langere onderzoekstraditie. “We kunnen verder kijken omdat we op de schouders van reuzen staan”, zei hij, verwijzend naar het werk van TNO en Holst Centre. Dat was geen nostalgische opmerking. Zonder jarenlange kennisopbouw rond printtechnologie, materialen, assemblage en betrouwbaarheid is er geen geloofwaardige route van een veelbelovend folieprototype naar schaalbare industriële productie.

Piloten een extra zintuig geven

Touchwaves vertrekt vanuit een heel andere vraag. Niet: hoe verzamelen we meer data? Maar: wat gebeurt er wanneer mensen al te veel data krijgen?

Charlotte Kjellander vroeg het publiek zich een gevechtspiloot voor te stellen tijdens een trainingsvlucht. De piloot stijgt op door de wolken, krijgt te maken met hoge G-krachten, scant schermen, ontvangt radioberichten, volgt dreigingen en reageert op alarmen. Op het cruciale moment kan die piloot nog altijd technisch vaardig en uitstekend getraind zijn, maar tegelijk cognitief overbelast raken.

Charlotte Kjellander, Touchwaves, Holst Centre spinout, © Bram Saeys

“Knipperende schermen, radiosignalen in je oor: ons menselijke biologische systeem kan dat niet aan”, zei Kjellander. Touchwaves ontwikkelt daarom wat het bedrijf embodied haptics noemt: een tactiele interface die in kleding wordt geïntegreerd en informatie via aanraking overbrengt. In plaats van nóg een visuele waarschuwing of geluidssignaal toe te voegen, geeft het systeem richtinggevende aanwijzingen rechtstreeks aan het lichaam. Een piloot kan bijvoorbeeld voelen uit welke richting een dreiging komt, ook wanneer zicht en gehoor al maximaal worden belast.

De technologie combineert dunne, rekbare elektronica met kennis over de manier waarop aanraking cognitieve processen en prestaties onder stress beïnvloedt. Het systeem is ontworpen om met meerdere databronnen in de cockpit te verbinden, waaronder vliegtuigsystemen, dronesensoren en biosensoren.

Kjellander vertelde dat de technologie is gevalideerd met de Nederlandse luchtmacht en dat Touchwaves contracten heeft met NAVO-luchtmachten en grote OEM’s. De luchtvaart is voorlopig het belangrijkste toepassingsgebied, maar niet noodzakelijk het eindpunt. Dezelfde logica kan ook gelden voor andere werkomgevingen waarin mensen onder hoge druk sneller beslissingen moeten nemen dan hun ogen en oren nieuwe informatie kunnen verwerken.

“Wat wij bouwen is niet optioneel”, concludeerde Kjellander. “Het is urgent.”

De echte spin-out is een andere manier van denken

Wat Bloomlife, TracXon en Touchwaves met elkaar verbindt, is geen gezamenlijk product of één gedeelde markt. Het zijn drie wezenlijk verschillende bedrijven. Hun overeenkomst zit dieper.

Elk bedrijf begint met een menselijke beperking of een industriële blinde vlek. Zwangerschapszorg was nog te sterk gebonden aan ziekenhuisapparatuur. Elektronica werd te veel gezien als wegwerpbare, stijve hardware. Piloten kregen steeds meer informatie via kanalen die al tegen hun grenzen aanliepen.

In alle drie de gevallen is het antwoord technologie minder zichtbaar, beter geïntegreerd en bruikbaarder maken. Bij Bloomlife verhuist de sensor naar het lichaam en de zorg dichter naar huis. Bij TracXon wordt elektronica onderdeel van flexibel materiaal in plaats van een star object in het hart van een apparaat. Bij Touchwaves verschuift informatie weg van alweer een scherm en richting het zenuwstelsel zelf.

Dat is misschien wel de duidelijkste maatstaf voor een volwassen deeptechecosysteem. De waarde zit niet alleen in de oorspronkelijke uitvinding. Die zit in de lange weg van onderzoek, materialen en prototypes naar regelgeving, productie, klantacceptatie en daadwerkelijke impact.

De volgende generatie Holst Centre-spin-outs laat zien hoe die route eruit kan zien: technologie die niet nog meer aandacht vraagt van mensen, maar beter past in hun leven, hun lichaam en hun werk.