Is het toekomstmuziek om licht te gebruiken als valdetectie? Het is één van de vele voorbeelden die prof.ir Wout van Bommel besprak op het licht event Future Lighting 2022. “Als ik mezelf zie als object, weet de sensor door terugkaatsing van het licht dat ik sta. Als ik val weet de sensor dat het object ligt, de terugkaatsing van het licht duurt namelijk iets langer, vervolgens wordt 112 automatisch gebeld. In deze toepassing hoef ik helemaal niets op mijn lijf te dragen, zelfs geen telefoon.”
Van Bommel is een begenadigd spreker die in vogelvlucht de ontwikkeling van het licht schetste in zijn lezing ‘Back to the future’. Hij refereert aan het wereldberoemde schilderij de Aardappeleters van Vincent van Gogh. “Je ziet aan het plafond een olielamp hangen. In principe heb je het hier over een lamp die brandt omdat er iets verbrand wordt. Dat principe is twaalf- tot vijftienduizend jaar geleden al uitgevonden door de Egyptenaren.”
De professionele opvolger van de olielamp is de gaslamp. De schot William Murdoch zou de gaslamp in 1802 hebben uitgevonden. “Mooi niet”, zegt Van Bommel. De uitvinding is in 1795 gedaan door de Nederlander Jan Pieter Mickelers, hoogleraar te Maastricht. Eén keer per jaar gaf hij een avondcollege in Luik dat werd verlicht met een gaslamp.”
Koolbooglamp
De geschiedenis van elektrische licht begint met de koolbooglamp, in 1810 uitgevonden door sir Humphry Davy. “Als je twee koolstiften bijna tegen elkaar aanzet, daar elektrische spanning opzet, dan krijg je de koolbooglamp. In het begin niet efficiënt vanwege het grote aantal batterijen dat je nodig hebt. Dat probleem werd opgelost met de uitvinding van de dynamo. Het systeem van het automatisch bijstellen van de koolstiften zodat ze op dezelfde afstand ten opzichte van elkaar staan werd zo geperfectioneerd dat de koolstaven twee tot drie dagen konden branden voordat ze moesten worden vervangen.”
De koolbooglamp werd tijdens de tweede wereldoorlog ingezet als zoeklicht. Van Bommel: “Tot eind jaren zestig, begin jaren zeventig maakten grote bioscopen gebruik van koolboogverlichting. Als je in de zaal ineens een raar, knisperend geluid hoorde, schroeide er als gevolg van oververhitting een stuk film weg.”
Tekst loopt door onder video
Edison
De uitvinding van de gloeilamp mag op rekening geschreven worden van Thomas Edison, we schrijven 1879. Door de decennia heen is de gloeilamp geëvolueerd. Van de kooldraadlamp, via de gasgevulde Wolfraam Lamp in 1913 tot de halogeen gloeilamp voor auto’s in 1962. De gemiddelde ontwikkeltijd van lampen lag op zeven jaar, tegenwoordig moet in maanden worden gedacht.De eerste LED-lamp dateert uit de jaren zestig van de vorige eeuw. Een bijvangst van diodes en transistoren. In 1962 vond Holonyak bij toeval het eerste LEDje uit. Niet meer dan in de signaalkleuren rood en groen, die vaak werden toegepast in TV’s. Groen is aan, rood is uit. Pas in 1995 zag blauw LED het levenslicht. De Japanse uitvinder Nakamura kreeg hiervoor in 2014 de Nobelprijs voor Natuurkunde voor. Terecht, zegt Van Bommel. “Want er kon nu wit licht met LED worden gemaakt.”
De toekomst
Hoe ziet de toekomst eruit? Van Bommel: “Ik geef een paar voorbeelden. Je kunt kleine LEDjes in stof weven. Je krijgt hiermee lichtend textiel. Stel dat je het in wandbedekking integreert, dan kun je in verpleeghuizen de bewoners licht op maat geven, ‘s ochtend verticaal koel licht, ‘s avond wit / geel licht om warmte uit te stralen. Andere toepassing is een hesje met led’s voor pasgeboren die met hyper-bilirubine worden geboren. Zo’n baby geneest voor honderd procent als je hem met blauw licht aanstraalt. Dat moet soms wekenlang in het ziekenhuis gebeuren, wat erg belastend is voor de ouders. Met een led-hesje mag je de baby meteen mee naar huis nemen.”De oudere mens weet dat hij bij donker steeds slechter ziet. Van Bommel: “Als je op een niet verlichte weg ergens in de middle of nowhere rijdt is een witte streep erg belangrijk. Wat je op deze dia ziet is geen geverfde streep, maar een streep die gemaakt wordt met led-lasers die zijn ingebouwd in de auto.”
“Je krijgt zelfrijdende auto’s. Als voetganger die wil oversteken moet je er maar op vertrouwen dat die auto stopt. Dat vertrouwen heb je niet. Als de zelfrijdende auto langs de kant van de weg een voetganger detecteert, projecteert hij een zebrapad voor je. Met andere woorden die auto kan communiceren met mensen op straat.”
Data verzenden
“Een andere toepassing van licht is dat je er data mee kunt verzenden”, gaat Van Bommel verder. Je kunt licht coderen, vergelijkbaar met morse. Dit doe je door licht met 0,1% met korte of langere tussenpozen te dimmen. Het menselijk oog merkt dit niet eens. In Eindhoven in de Mediamarkt zien we daarvan een toepassing. Elke LED-lamp fungeert als een satelliet, de app van de Mediamarkt kent de code, je telefoon met deze app erop decodeert. De toepassing is dat je door de Mediamarkt kunt navigeren en zo sta je ineens op de afdeling routers.”In Delft experimenteren onderzoekers hoe je zonder schermen aan te raken toch keuzes kunt maken. “Hier wordt gebruik gemaakt van licht in twee richtingen. Van Bommel: “Licht weet precies waar je vinger zich bevindt. Je kunt hiermee totaal contactloos bestellingen doen, bijvoorbeeld bij de McDonalds.”
Professor Ir. Wout van Bommel is één van ’s werelds meest vooraanstaande experts op het gebied van verlichting.
