Young, talented scientists who are going to change the world with high-tech
Lees in deze eerste aflevering van Brightful Minds over de ervaringen van Carissa Champlin (DeSIRE) en Tim van Emmerik (Plantenna) uit HTSF ronde 1 en de ambities van Sujith Raman (Green Sensors) uit HTSF ronde 2. Hun verhalen laten zien hoe belangrijk samenwerken is, en dat je aan het begin van je carrière genoeg ruimte moet inplannen om te kunnen experimenteren.
Tekst: Sonja Knols
Beeld: Dieuwertje Bravenboer
Het verhaal van Carissa Champlin - Desire
Carissa Champlin, Universitair Docent Participatory Design bij de afdeling Human-Centered Design van de TU Delft, was postdoc binnen het 4TU DeSIRE-programma en als zodanig van 2019-2021 als projectleider betrokken bij het project “Open Educational Resources for Urban Resilience”. Sinds 2021 bekleedt ze een tenure track positie in het Climate Action Programma van de TU Delft.
Hoe ben je geïnteresseerd geraakt in het 4TU DeSIRE-programma?
‘Als kind uit de buitenwijken van een grote stad in de Verenigde Staten heb ik zo lang ik me kan herinneren rondgelopen met de vraag wat een stad leefbaar maakt. Na het behalen van mijn master International Trade and Development besloot ik een professionele master Urban Management te volgen aan het Berlin Institute of Technology. Na mijn afstuderen heb ik daar gewerkt als onderzoeker en docent. Dat werk evolueerde uiteindelijk tot de oprichting van een adviesbureau dat de uitwisseling van best practices tussen steden mogelijk maakte door internationale delegatiebezoeken en trainingen te organiseren. Omdat er zoveel fundamentele vragen rondom gereedschappen en methoden om stadsplanning te ondersteunen onbeantwoord bleven, besloot ik een promotieonderzoek naar dat onderwerp te gaan doen. Dus heb ik mijn bijbaantjes gelaten voor wat ze waren, en gesolliciteerd naar een fulltime promotieplaats aan de Universiteit Twente. Terwijl ik daar zat, kwam het DeSIRE-programma langs. Daarbinnen was een vacature die perfect aansloot bij mijn ervaring en ambities.’
Wat hield je postdoc binnen het DeSIRE-programma in?
‘Mijn hoofdtaak was om te fungeren als projectleider van het SURF-project “Open Educational Resources for Urban Resilience”, dat erop gericht was om een platform op te zetten voor het verzamelen en ontwikkelen van open source leermateriaal over stedelijke veerkracht. We begonnen met het verzamelen van wat er al beschikbaar was bij de verschillende 4TU-groepen die werken aan stedelijke veerkracht, identificeerden de hiaten in die collectie, en ontwikkelden nieuwe materialen om de leemtes op te vullen. Het platform bevat nu niet alleen cursussen en lezingen, maar ook games en animaties die in verschillende onderwijsomgevingen kunnen worden gebruikt. Het online spel RElastiCity is het vlaggenschip van onze inspanningen.’
Wat heb je van deze ervaring geleerd?
‘Het platform, en vooral de ontwikkeling ervan, fungeerde als een vehikel voor gemeenschapsvorming binnen het DeSIRE-programma. Aangezien er niet zoiets bestaat als een monofunctionele stedelijke ruimte, is stedelijke veerkracht bij uitstek een interdisciplinair veld. Bovendien vereist het een transdisciplinaire aanpak, waarin verschillende belanghebbenden worden betrokken bij besluitvormingsprocessen. Om tot een echte samenwerking te komen tussen actoren met verschillende achtergronden, helpt het om niet alleen te praten, maar ook daadwerkelijk samen dingen te doen. Het streven naar een concreet gezamenlijk resultaat, in ons geval het platform, is een goede manier om mensen bij elkaar te brengen en hen actief bij elkaars werk te betrekken. Ze moeten immers begrijpen waar de grenzen van hun werk elkaar raken om het volledige plaatje te kunnen schetsen.’
Hoe heeft het deel uitmaken van een 4TU-initiatief geholpen om je carrière vorm te geven?
‘Mijn huidige tenure track-onderzoek kijkt naar toolkits voor stedelijke klimaatbestendigheid. Elke fase van het stedenbouwkundig proces kent andere kennisbehoeften waar verschillende actoren in moeten voorzien. Ik breng proceseisen en kennisbehoeften samen met inzicht opleverende methoden en technologieën op een modulaire manier, om zo te onderzoeken hoe deze kennis kan worden verzameld en geïntegreerd. Samen met mijn DeSIRE-collega Claudiu Forgaci hebben we een eerste stap gezet in het bouwen van deze modulaire toolkit in ons project ““Amplifying Weak Signals”. Deze toolkit helpt begeleiders van projecten voor klimaatbestendigheid in steden hun eigen aangepaste methoden voor kennisintegratie te ontwikkelen.
DeSIRE heeft gefungeerd als een lanceerplatform voor alles wat ik nu doe. Voor mijn gevoel heb ik mijn tenure track-positie ook te danken aan deze onderzoeksgemeenschap. Ik ben nog steeds betrokken bij het 4TU Centre for Resilience Engineering, als interim-covoorzitter van de stedelijke themagroep waarmee we de veerkracht van sociaal-technische en milieusystemen in stedelijke ruimten onderzoeken. Mijn 4TU-ervaring heeft me geleerd hoe belangrijk samenwerking is in het aanpakken van complexe maatschappelijke uitdagingen. En dit blijft een belangrijk onderdeel van mijn onderzoeksstrategie, die is gericht op teamwetenschap en samenwerking over sectoren en disciplines heen. Door DeSIRE heb ik echt een thuis gevonden voor mijn onderzoek.’
Het verhaal van Tim van Emmerik - Plantenna
Tim van Emmerik is Universitair Docent Hydrologic Sensing aan Wageningen University. Hij is in 2019 begonnen aan zijn tenure track als onderdeel van het 4TU Plantenna programma.
4TU gaat over samenwerking tussen de vier technische universiteiten. Dat idee maak jij echt waar, door van de ene technische universiteit naar de andere over te stappen. Hoe is dat gegaan?
‘Mijn promotieonderzoek aan de TU Delft ging over remote sensing van waterstress in vegetatie. Als promovendus ben ik een keer op bezoek geweest bij Wageningen University. Toen dacht ik al: “Het zou toch geweldig zijn als ik daar terecht zou komen?” Na mijn promotie vond ik een baan als Head of River Research bij The Ocean Cleanup.
De tweede was geïnspireerd door een bevinding uit mijn tijd bij The Ocean Cleanup. Het was me opgevallen dat invasieve soorten waterhyacinten grote plakkaten vormen die in de rivier drijven.
Deze plakkaten, die meters breed kunnen zijn en enorm veel overlast veroorzaken voor de lokale gemeenschappen, bleken veel van het in de rivier ronddrijvende plastic op te vangen. Waarom zou je deze vegetatie niet gebruiken om klonten plastic op satellietbeelden te detecteren en zo deze planten te gebruiken als een proxy voor vervuiling? Bijkomend voordeel van dit idee: door de ongewenste invasieve hyacinten te verwijderen, ben je meteen ook van het grootste deel van het plastic af.
Plantenna is voor mij een uitstekend voorbeeld van de rol die 4TU kan spelen bij het programmeren van onderzoek dat (nog) niet sexy genoeg is voor financiering door andere partijen. Plantenna is zeer transdisciplinair, het gaat van elektrotechniek tot milieuwetenschappen. Veel financieringsinstanties zeggen dat dit is wat ze willen, maar als het erop aan komt, is het vaak moeilijk om fondsen te vinden voor dergelijke projecten.
Ik heb echter ook een verbeterpunt. De tenure track posities in de 4TU-programma’s gingen niet vergezeld van een startpakket. Omwille van de samenhang binnen het programma zou het goed zijn om tenure track onderzoekers bij hun aanstelling wat geld ter beschikking te stellen om één of twee (gezamenlijke) promovendi aan te nemen. Nu moet je meteen vanaf het begin geld vinden voor je onderzoek, wat moeilijker is als je niets hebt om te laten zien. Zo kan deze aanpak leiden tot andere onderzoekslijnen dan waar het programma oorspronkelijk voor bedoeld was, wat ook bij mij is gebeurd.’
Reactie 4TU: Op basis van de ervaringen met de eerste ronde HTSF-programma’s heeft 4TU inderdaad besloten om in de tweede ronde HTSF-programma’s alle Tenure Trackers een startpakket te geven waarmee ze een promovendus aan kunnen stellen.
Ten slotte zou ik er bij collega’s die nog in het begin staan van hun loopbaan sterk op willen aandringen om de eerste jaren van hun tenure track te gebruiken om hun eigen experimenten uit te voeren. Als het geld eenmaal binnenstroomt, groeit je team en heb je veel minder tijd om zelf het veld in te gaan.’
Het verhaal van Sujith Raman - Green Sensors
Sujith Raman, momenteel Marie Curie fellow aan de École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Zwitserland, start in september 2023 een tenure track positie in het 4TU Green Sensors-programma aan de Universiteit Twente.
Uit je cv blijkt dat je wetenschappelijk gepokt en gemazeld bent. Je hebt niet alleen een bachelor in natuurkunde en een master en doctoraat in elektronica van twee Indiase universiteiten, je hebt ook aan universiteiten over de hele wereld gewerkt, van India tot Ierland, Zweden en nu Zwitserland. Wat drijft je loopbaankeuzes?
‘Voor elke volgende stap in mijn carrière zoek ik projecten die aansluiten bij mijn onderzoeksambities. Al vroeg besloot ik natuurkunde te gaan studeren om een stevige, algemene achtergrond te krijgen. Ik heb me toen gespecialiseerd in elektronica, en meer specifiek in microgolfantennes. Dat begon met antennes voor telecomtoepassingen, waarbij het doel was om compacte ontwerpen te ontwikkelen voor mobiele telefoons en draadloze apparaten. Tijdens mijn daaropvolgende postdocs heb ik dat onderzoek ontwikkeld tot bio-elektromagnetica die worden gebruikt voor biomedische sensoren die buiten het lichaam worden toegepast. Een van de toepassingen waar ik aan werkte, was een sensor voor het monitoren van de genezing van de schedel van pasgeborenen na een bepaald type schedeloperatie. Met mijn huidige Marie Curie fellowship heb ik dit type onderzoek naar een hoger niveau getild: ik ben nu biologisch afbreekbare apparaten aan het ontwikkelen.’
Wat is daarin de belangrijkste uitdaging?
‘Bestaande biocompatibele of biologisch afbreekbare materialen hebben niet dezelfde specificaties als de halfgeleiders die nu voor elektronica worden gebruikt. De eerste stap is dus het identificeren en karakteriseren van bestaande biologisch afbreekbare materialen en kijken hoe deze kunnen worden afgestemd op bepaalde toepassingen. Voor sommige toepassingen die laagfrequente radiosignalen vereisen, zijn er al alternatieven op basis van papier, hout en polymeer beschikbaar. Maar voor hoogfrequente toepassingen, zoals microgolfantennes, sensoren of RFID’s, heb je materiaal met een laag verlies nodig om efficiënt naar de buitenwereld uit te kunnen stralen. Daarnaast bevat in het geval van hoogfrequente RFID’s een enkel signaal vele bits aan informatie, waardoor de kwaliteit van de resonatoren hoog moet zijn om te voorkomen dat informatie verloren gaat.’
En wat is de volgende stap?
‘Uiteindelijk wil ik de hoeveelheid elektronisch afval drastisch helpen verminderen. Dit past ook naadloos in de Europese Green Deal, waarbij het de bedoeling is om verspilling tegen te gaan door het gebruik van materialen te verminderen, of door materialen te hergebruiken of vervangen. Ik wil de eerste academische groep opbouwen die zich volledig toelegt op biologisch afbreekbare microgolfelektronica. Het eerste toepassingsgebied waar we ons op gaan richten is de landbouw, maar op termijn wil ik dat uitbreiden naar andere toepassingen. Hopelijk kunnen we van landbouw naar biomedische toepassingen gaan en uiteindelijk ook de meer traditionele gebieden transformeren die momenteel worden gedomineerd door epoxy en silicium, zoals communicatieapparatuur en sensoren.’
Wanneer en waarom heb je besloten om dit doel in Nederland na te gaan streven?
‘Toen ik ongeveer een jaar bezig was met mijn Marie Curie fellowship kreeg ik een telefoontje uit Twente om te peilen of ik interesse had om deel te nemen aan het Green Sensors tenure track programma. Ik was meteen heel enthousiast, omdat dit programma precies aansluit bij mijn ideeën.
Twente heeft goede voorzieningen en lijkt een goede plek voor mijn gezin om te wonen. Er is een grote internationale gemeenschap en iedereen spreekt Engels. En aangezien deze aanstelling in eerste instantie voor zeven jaar is, krijgen mijn gezin en ik de tijd om Nederlands te leren en volledig te integreren in de Nederlandse samenleving. Ik kijk er enorm naar uit om daar te beginnen!’
Meer over HTSF
Het doel van het programma High Tech for a Sustainable Future (HTSF) is het stimuleren van thematisch onderzoek tussen de vier technische universiteiten op onderwerpen die samenwerking tussen de 4TU's vereisen en waarvoor het momenteel moeilijker is om extern financiering te verwerven (d.w.z. nieuwe of risicovolle onderwerpen). De maatschappelijk relevante onderzoeksprogramma's trekken nieuw en divers talent aan -waaronder 63 Tenure Trackers- en hebben tot doel maatschappelijke impact te genereren door wetenschappelijke doorbraken. Na een opstartperiode van vijf jaar is het de bedoeling dat het onderzoek zonder financiering van de 4TU.Federation kan worden voortgezet.
In 2018 ging de eerste ronde HTSF-programma's van start. Nu, na vijf jaar, zijn de HTSF programma’s van ronde 1 klaar voor hun onafhankelijke bestaan en starten de nieuwe programma’s van ronde 2.