Slim licht

Bij dat lichtinstituut zal ook Philips, waar deeltijdhoogleraar Aarts in dienst is, nauw betrokken zijn. Hoewel Philips niet direct meedoet in het High Potential Research Program, is het idee voor ‘I-lighting the World’ volgens Aarts ontstaan naar aanleiding van het gezamenlijk door Philips en de TU/e georganiseerde Holst Symposium, dat vorig jaar in het teken stond van licht.

Het is tijd om opnieuw na te denken over de manier waarop we omgaan met zowel kunstmatig als natuurlijk licht, vindt Aarts. Doordat we zoveel tijd binnenshuis doorbrengen, sluiten we ons tegenwoordig grotendeels af voor de invloeden van natuurlijk (dag)licht. En dat terwijl een groeiend aantal publicaties duidelijk maakt dat daglicht -of de afwezigheid daarvan- grote invloed kan hebben op onze gemoedstoestand. Daarbij komt dat we niet langer gebonden zijn aan een enkele olielamp op de keukentafel: de verlichting van de toekomst bestaat waarschijnlijk uit honderden lichtbronnen, die je niet allemaal afzonderlijk met de hand wilt bedienen. Dat hoeft ook niet: we kunnen technologie ontwikkelen om ons daarbij van dienst te zijn.

Lichtomgeving

De ‘I’ in ‘I-lighting the World’ staat dan ook voor intelligence. De faculteit Industrial Design (ID) heeft het concept ambient intelligence als één van haar speerpunten; niet toevallig ook de expertise van Aarts. Het draait hierbij om slimme systemen die ervoor zorgen dat de kunstmatige omgeving zich aan de mens aanpast. Het simpelste voorbeeld is wellicht een sensor die ervoor zorgt dat het licht aangaat als je een bepaalde ruimte binnenkomt. Maar dat concept kan uiteraard veel verder worden doorgevoerd. In elke ruimte zou het licht zich niet alleen moeten aanpassen aan de aanwezigheid, maar ook aan de activiteiten en stemming van de mensen die aanwezig zijn: voor de lichtbehoefte maakt het uit of je een boek zit te lezen, een film kijkt of dat de ruimte het toneel is van een kinderfeestje.

Het programma heeft twee speerpunten: ‘Natural Lighting’ en ‘Adaptive Light Environments’. Beide kunnen een belangrijke rol spelen bij het welbevinden van mensen in hun woon- of werkomgeving, door een gezonde portie daglicht aan te bieden, of door de sfeer in een ruimte te beïnvloeden. Bovendien kunnen intelligente lichtomgevingen allerlei handige functies vervullen. Denk hierbij aan een kraan die met een kleur aangeeft hoe warm het water is dat wordt getapt, of een vergelijkbaar systeem voor theekopjes. Dat kan onaangename verrassingen voorkomen. Een ander voorbeeld is het intelligente kledingrek dat bij Industrial Design is ontwikkeld en dat met licht bijvoorbeeld keuzesuggesties kan doen voor kleding (zie foto).

Daglicht

“Je wilt eigenlijk op elke gewenste plek en op elk gewenst moment over daglicht kunnen beschikken”, zegt Aarts over Natural Lighting. “Dan moet je kijken hoe je dat aanpakt: kun je daglicht met lampen nabootsen? Of is het mogelijk om daglicht af te vangen, bijvoorbeeld op het dak van een gebouw, om het van daar naar een andere plek te leiden? Misschien kun je licht zelfs tijdelijk opslaan. Je zou het licht als het ware kunnen afbeelden op een ruit, zodat het lijkt alsof het direct van buiten komt.” Als dat lukt, kan dat grote voordelen hebben: de bestaande arbo-wetgeving verbiedt namelijk werknemers te huisvesten in inpandige vertrekken zonder toegang tot daglicht.

In het ideale geval wil je in zo’n geïsoleerde ruimte een beeldscherm kunnen plaatsen dat ‘daglicht’ genereert. Dat kan mogelijk door ledjes te plaatsen in de ‘kozijnen’ van het scherm, waarvandaan het licht over het gehele scherm wordt geleid, op zo’n manier dat het lijkt alsof er licht van buiten komt. Door de kleur van dat licht subtiel aan te passen, moet het zelfs mogelijk zijn om het gevoel van ochtend-, middag- en avondlicht op te wekken. Dat zou het leven in de nachtdienst wellicht veel goed doen.

Aarts is ook erg enthousiast over ‘biomimicry’: kijken naar hoe in de natuur licht wordt opgewekt en daar iets mee doen. Hij associeert ogenschijnlijk uit de losse pols, geheel in lijn met het futuristische karakter van het hele project: “Je kunt denken aan lichtgevende algen tussen twee glasplaten. En je hebt van die diepzeevissen die een soort lantaarntje met zich meedragen. Als we weten hoe ze dat licht opwekken, dan kunnen we daar misschien iets mee.”

Zes promovendi

Voor elk van de speerpunten worden drie promovendi aangesteld: voor Natural Lighting leveren de faculteiten Technische Natuurkunde (TN), Bouwkunde (B) en Industrial Engineering & Innovation Sciences (IE&IS) elk een promovendus. Adaptive Light Environments wordt uitgevoerd door promovendi van Industrial Design (ID), Elektrotechniek (E) en Wiskunde & Informatica (W&I). Alle zes krijgen ze een plek bij Industrial Design op de eerste verdieping van het Hoofdgebouw. Dat is essentieel voor het welslagen van het programma, vindt Aarts: “Bij veel interfacultaire samenwerkingsverbanden wordt gezamenlijk een voorstel geschreven, wordt het binnengehaalde geld netjes verdeeld en gaat iedereen weer terug naar zijn eigen faculteit. Wij willen juist dat de promovendi van elkaar leren en daarvoor moeten ze dicht bij elkaar zitten.”

Overleg tussen de deelnemers aan het programma wordt dus zo veel mogelijk gestimuleerd. Ontwerpers moeten op de hoogte zijn van de grenzen die de techniek hen oplegt, terwijl contact met natuurkundigen of elektronici de ontwerper op ideeën kan brengen en inspireren. Ook is het de bedoeling dat de onderzoekers van Human-Technology Interaction (IE&IS) al in een vroeg stadium in kaart brengen hoe gebruikers een bepaald concept waarderen. Want, zoals Aarts het uitdrukt: “Veel is denkbaar, maar ook veel is niet wenselijk.” Zo blijkt dat mensen vooral magenta, blauw en oranje waarderen voor toepassing in sfeerverlichting. Met groen hoef je dus niet aan te komen en het is uiteraard prettig om dat op tijd te weten.

‘I-lighting the World’ is in zekere zin te groot voor het budget dat is verbonden aan de status van High Potential Research Program: een miljoen euro, verdeeld over vier jaar. Daarom hebben drie van de deelnemende faculteiten (E, B en ID) dit onderwerp als ‘strategisch’ bestempeld en leveren ze aanvullende middelen voor de opzet van de infrastructuur. De overige faculteiten leveren vooralsnog slechts hun expertise aan het project. Maar dat kan veranderen, aldus Aarts: “Het is een open initiatief: er is altijd ruimte voor andere faculteiten om actief aan het programma deel te nemen.”