Wageningse werkplaats biedt innovatieve oplossingen voor onderzoek
Hoe onderzoek je een wetenschappelijk vraagstuk als de meetinstrumenten ervoor simpelweg niet bestaan? Precies met zulke uitdagingen klop je aan bij Wageningen Technical Solutions (WTS), dé werkplaats en instrumentmakerij van Wageningen University & Research. Wij namen een kijkje achter de schermen.
Via de koffieruimte lopen we door de werkplaats richting het kantoor. In die paar stappen zie je al werkbanken vol gereedschap, buizen in alle denkbare maten en een menshoog bouwwerk met een grote, blauw bol eraan. We zitten nog maar net in het kantoor met groepshoofd Erwin Beckers en teamleider Eric Karruppannan of er klopt een onderzoeker aan: “Heb je een momentje?”. Het gaat om een nieuwe opdracht. Toeval? Zeker niet, volgens Beckers. “Tijdens ons wekelijks overleg klopt er steevast minstens één onderzoeker aan voor hulp.” En helpen doen ze bij de Wageningen Technical Solutions maar al te graag.
Tijdens ons wekelijks overleg klopt er steevast minstens één onderzoeker aan voor hulp.
Een tijdmachine voor planten
Zo ook met het project van Johan Bucher. Hij bestudeert hoe planten groeien en zich ontwikkelen. Maar je kunt als onderzoeker niet 24 uur per dag naast zo’n plant zitten om het groeiproces vast te leggen. “Cruciale momenten vinden altijd plaats wanneer je een dagje vrij hebt of een speciale feestdag viert”, zegt Bucher lachend. “Het gebeurde te vaak dat ik naar mijn baas moest stappen met de mededeling: helaas, volgend jaar weer een poging.” Samen met WTS ontwikkelde hij daarom een klein hokje van twee bij twee meter: een plantengroeikamer met een lichtbron en bewegende camera’s die de groei van de plant vanuit alle hoeken vastlegt, 24 uur per dag.
Het klinkt niet heel ingewikkeld: een kleine doos met een lamp en wat camera’s. Kun je dat niet zelf knutselen? Zo dacht Bucher aanvankelijk ook: met aluminium profielen van de bouwmarkt en een goedkope camerarobot bouwde hij een eerste prototype in zijn woonkamer. Met die ‘bewaakte’ groeikamer kon hij geen grote momenten meer missen, zo dacht hij. “Maar planten zijn constant in beweging: ze draaien naar het licht toe en buigen hun bladeren”, vertelt de onderzoeker. Door de beperkte grootte van de groeikamer vielen delen van de plant nog steeds buiten beeld of draaiden ze weg van de camera.
Dat was het moment dat Bucher naar WTS stapte. Daar liet hij Rick Hendriksen zijn zelfgebouwde systeem zien en brainstormden ze samen over een betere variant die niets meer zou missen en waarin de planten optimaal groeien. Samen, en met hulp van collega Matthijs Brouwer, ontwierpen ze een nieuwe groeikamer waarin de camera om de plant heen cirkelt en continu foto’s schiet. Ook ontwikkelde Hendriksen een nieuw bewateringssysteem waarmee de plant gelijkmatig water krijgt, net zoals in de natuur.
We moeten ons steeds inleven in de wetenschapper en diens onderzoek. Dat maakt ons werk zo leuk.
De onderzoeker begrijpen
De interactie tussen onderzoekers en de ingenieurs die bij elke opdracht komt kijken, vindt teamleider Karruppannan juist zo mooi. “We moeten ons steeds inleven in de wetenschapper en diens onderzoek”, vertelt hij. “We denken mee en houden het grote plaatje in gedachten; dat maakt ons werk zo leuk.” Elke samenwerking start met een gesprek waarin de onderzoeker aangeeft wat hij of zij wil onderzoeken. “Als ook wij geen bestaande apparatuur kennen waarmee de klus geklaard kan worden, gaan we aan de slag”, vertelt Karruppannan.
Johan van Leeuwen, Emeritus hoogleraar Animal Mechanics, werkte in zijn carrière meermaals samen met WTS. Hij kan die samenwerking alleen maar omschrijven als zeer plezierig. “Wanneer we samen brainstormen over een nieuwe meetopstelling, luisteren we naar elkaars input en pikken we de beste ideeën eruit. Soms blijkt dat je ideaalbeeld van een opstelling praktisch niet mogelijk is, of raden de technici bij de werkplaats aan om bepaalde aspecten weg te laten om het geheel robuuster te maken. Want hoe ingewikkelder apparatuur is, hoe foutgevoeliger. Hoe dan ook: ze leveren keer op keer kwaliteit af en het resultaat is altijd mooier dan ik verwacht.”
Eenvoudige, robuuste oplossing
Niet elk project vraagt om hightech oplossingen. “Bij een andere universitaire werkplaats zag ik ooit een heel mooie, gebogen beugel van hout”, vertelt Johan Belgraver vanachter zijn werkbank bij WTS. “Dat zag er prachtig uit en had behoorlijk wat tijd en werk gekost. Maar je kunt hetzelfde bereiken door een stuk rvs te buigen, wat een stuk eenvoudiger is.” Dat is de filosofie van Belgraver en zijn collega’s. Ze proberen altijd de beste, en tegelijkertijd eenvoudigste, manier te vinden om de onderzoekers zo goed mogelijk te helpen. Niet alleen besparen de ingenieurs en de onderzoekers daarmee op materiaalkosten en het uurtarief, maar zo kunnen wetenschappers sneller door met hun onderzoek.
“Dat is eigenlijk precies waar ik nu mee bezig ben”. Belgraver wijst naar een kaasvorm op zijn werkbank: een wit, rond plastic bakje met kleine gaten erin, bedoeld om kaas tijdens het productieproces in te persen. Dat gebeurt met een gewichtje erbovenop. De onderzoeker die hiermee werkt, kwam bij hem omdat de kaasjes steeds scheef zakten tijdens dat proces. Belgravers oplossing? Een grotere plaat er bovenop, die hij met vier grote schroeven stabiel houdt. “Zo drukt de plaat op elk deel van het kaasje even hard”, aldus Belgraver. Misschien niet heel glamoureus, wel effectief en robuust.
Emeritus hoogleraar van Leeuwen herkent de effectieve en robuuste uitkomst van het werk van WTS. In zijn vakgroep ontrafelen wetenschappers bewegingsmechanismen van dieren. “De meetopstellingen die we daarvoor nodig hebben bestaan vaak niet.” Van Leeuwen en zijn collega’s onderzochten bijvoorbeeld het vlieggedrag van hommels met hogesnelheidscamera’s en vierkante tunnels met propellers die wind simuleerden. “Maar door de propellers ontstond er ongewenste turbulentie”, vertelt Van Leeuwen. Bij de werkplaats gebruikten de technici trucjes zoals meerdere laagjes gaas in de tunnel om de wervelingen te beperken, zodat de onderzoekers verder konden met hun onderzoek.
Reparaties
De instrumentenmakerij ontvangt elk jaar een hoop mooie opdrachten waar de technici hun creativiteit op los kunnen laten. Maar dat is niet alles wat ze doen. Dat blijkt wel uit de hoge, volgeladen kar bij de ingang. Er staan allerlei meetinstrumenten en apparaten waaronder een tafelcentrifuge. Die zijn allemaal binnengebracht voor reparatie. Ook dat kunnen de medewerkers hier. “Repareren is een stuk duurzamer dan nieuwe apparatuur aanschaffen”, verklaart teamleider Karruppannan. “Als er specifieke onderdelen vervangen moeten worden, bellen wij met de leveranciers – technicus tot technicus. We merken dat ze dan vaak bereid zijn dat ene onderdeel naar ons te sturen, terwijl ze dat lang niet altijd doen als een onderzoeker erom vraagt.”
Hier draait het om het vinden van oplossingen, zodat de wetenschappers zich weer op hun onderzoek kunnen richten.
Of het nu gaat om een technisch hoogstandje met allerlei toeters en bellen, een elegante, snelle oplossing voor een klein probleem, of een reparatie van bestaande apparatuur: het moge duidelijk zijn dat WTS alles in huis heeft om onderzoekers bij te staan. Het is dé plek waar techniek en wetenschap samenkomen. Dankzij hun vakmanschap en de samenwerking met onderzoekers ontwikkelen ze niet-bestaande meetinstrumenten en verleggen zo de grenzen van het onderzoek. “We helpen graag, hoe klein of groot de uitdaging ook is,” zegt Karruppannan. “Hier draait het om het vinden van oplossingen, zodat de wetenschappers zich weer op hun onderzoek kunnen richten.”
Dat ervaart ook Bucher met zijn ‘plantentijdmachine’. Tegenwoordig maakt hij eenvoudig video’s van groeiende planten. Met een druk op de knop spoelt hij het leven van de plant digitaal terug of vooruit. Bovendien kan hij de plant van elke mogelijk hoek bekijken en inzoomen alsof hij er met een vergrootglas voor staat. Het is zo gedetailleerd dat Bucher in de software eenvoudig de oppervlakte van elk blad berekent. Dankzij de hulp van Wageningen Technical Solutions mist hij nu nooit meer belangrijke momenten in het plantenleven.
Ben jij op zoek naar meetinstrumenten die niet op de markt te koop zijn? Loop je tegen problemen aan met je huidige apparatuur? Neem dan contact op met Wageningen Technical Solutions via Eric Karruppannan.