Een overzicht van de hoogtepunten:
- Wetenschappelijke doorbraken in de verdere verkleining van chiptechnologie
- Gezondheidszorg
- Mobiliteit
- Duurzame steden
- Data en AI
- Duurzaamheid, een holistische benadering
- Technologie en onderwijs: meer dan 500 scholen aangemeld voor iLearn MyWay
- Spin-offs en impact
- Internationaal leiderschap en imec’s rol in de verschillende chips acts
Wetenschappelijke doorbraken in de verdere verkleining van chiptechnologie
Door het verkleinen van transistoren kunnen er steeds meer transistoren – en dus meer rekenkracht – op een kleinere chipoppervlakte. Maar we botsen stilaan op de fysieke limieten van transistorverkleining. De uitdagingen voor verdere miniaturisatie worden dan ook steeds groter. In 2022 hebben we belangrijke doorbraken gerealiseerd in de ontwikkeling van de zogenaamde ‘scaling boosters’. Die zorgen ervoor dat we bij verdere miniaturisering toch voldoende vermogen in de chip krijgen, en tegelijkertijd oververhitting tegengaan. Zo konden we als eerste werkende backside power delivery networks (BSPDN) demonstreren in zeer kleine FinFET-transistoren. We ontwikkelden ook als eerste een methode die de weerstand in kleine interconnectstructuren vermindert. En we introduceerden een oplossing om de vertical-horizontal-vertical (VHV) scaling booster te kunnen implementeren. Daardoor moet het op termijn mogelijk worden om de substructuren op een chip nog dichter opeen te stapelen.
Technologische innovatie is cruciaal om de uitdagingen waarmee onze samenleving wordt geconfronteerd op een duurzame manier aan te pakken. Geavanceerde halfgeleidertechnologie staat centraal in die innovatie. Ze maakt doorbraken mogelijk in de gezondheidszorg, duurzame energie, slimme mobiliteit, industrie 4.0, ...
Gezondheidszorg
We ontwikkelden in 2022 een nieuwe krachtige chip die meer signalen van onze Neuropixel-hersenprobes efficiënter kan verwerken en doorsturen. Daarmee geven we een boost aan het wereldwijde wetenschappelijke hersenonderzoek dat moet leiden tot doorbraken in onderzoek naar hersenziektes als Parkinson en dementie.
Samen met UZ Leuven en KU Leuven hebben we ook een grote longitudinale studie uitgevoerd met onze COVID-PCR-ademtest. De studie bewees dat onze ademtest gelijkwaardig is aan de nasofaryngeale PCR-tests voor de detectie van SARS-COV-2. De studie toonde ook aan dat mensen in een vroeg stadium van besmetting het virus kunnen verspreiden, zelfs als ze net een negatieve zelftest hebben afgelegd. Bovendien rapporteert onze ademtest als eerste consequent een negatief resultaat wanneer iemand niet meer besmettelijk is.
Bij zijn bezoek aan imec in oktober 2022 was Bill Gates onder de indruk van onze ademtest.
Mobiliteit
Het Mobilidata-programma van de Vlaamse overheid, waarvan imec coördinator is, onderzoekt hoe we de uitwisseling van data – tussen weggebruikers onderling en tussen weggebruikers en weginfrastructuur – kunnen gebruiken om ons verkeer vlotter, veiliger en groener te maken. In april 2022 lanceerden we het cloud-platform dat de intelligente verkeerslichten in Vlaanderen zal verbinden en informatie-uitwisseling met weggebruikers mogelijk maakt. Dit is een cruciale stap in de grootschalige uitrol van intelligente verkeerslichten in Vlaanderen. Een van de grote uitdagingen bij die uitrol is de interoperabiliteit tussen landen en regio’s. Imec schreef een whitepaper waarin alle inzichten hierover ter beschikking werden gesteld aan beleidsmakers, wegbeheerders en ontwikkelaars van verkeersapplicaties en mobiliteitstechnologie. Zodat zij de verworven inzichten kunnen gebruiken om in Europa te convergeren naar een referentiearchitectuur voor de technische onderbouw van ITS (intelligente transportsystemen)-services.
In 2022 stelden we een geoptimaliseerd prototype voor van een smartphone-app die blinden en slechtzienden helpt om zich te voet door het verkeer te begeven. De app werd ontwikkeld binnen het Europees project INDIMO. Ze geeft in real time de status van een verkeerslicht en wanneer je kan oversteken. Ze werd uitgetest en goedgekeurd door 30 proefpersonen.
Voor heel wat mensen, bijvoorbeeld blinden en slechtzienden, is het niet vanzelfsprekend om zich veilig door het verkeer te bewegen.
Duurzame steden
Een slimme stad is geen plek die draait rond technologie. Levenskwaliteit staat centraal, en technologie kan helpen om die te verhogen. Imec bekijkt samen met diverse steden, gemeenten en de Vlaamse overheid hoe data en technologie helpen bij het nemen van beleidsbeslissingen, en bij het verbeteren van de leefbaarheid, veiligheid en mobiliteit in de stad. In november 2022 werden de resultaten voorgesteld van het Europese project ‘Token’ waarbinnen imec, Stad Leuven en VIL (het innovatieplatform voor de logistieke sector in Vlaanderen) samenwerkten aan een duurzame en efficiënte oplossing voor de ‘last mile’, de laatste etappe die goederen afleggen in de stad. Het resultaat is een geautomatiseerde, dynamische toegangscontrole voor de levering van lokaal geproduceerde voedingsproducten die het papierwerk voor leveranciers en voor stadsdiensten enorm vermindert.
Een bloeiende lokale economie gaat samen met een vlotte lokale logistiek.
Data en AI
Artificiële intelligentie (AI) is niet meer uit ons leven weg te denken. Als YouTube, Netflix of Amazon ons een leuk filmpje, een nieuwe serie of interessant boek aanraden, dan maken zij gebruik van AI om patronen te herkennen in grote hoeveelheden data – én op basis daarvan voorspellingen te doen over onze voorkeuren. Imec zet zijn onderzoek naar data en AI in om echte impact te creëren in Vlaanderen, in domeinen zoals gezondheidszorg, industrie 4.0, mobiliteit, slimme steden, ...
Zo konden we in 2022 een eerste proof-of-concept voorstellen van een supersnelle AI-camera die het 3D-printen van metalen onderdelen automatisch bijstuurt. Dit is belangrijk voor de kwaliteitsgarantie van onderdelen in domeinen zoals luchtvaart, windturbines of medische implantaten. De technologie werd ontwikkeld binnen Vision-in-the-Loop (VIL), een imec.icon-innovatieproject in samenwerking met Flanders Make en met de Vlaamse bedrijven Materialise, AdditiveLab, Dekimo en ESMA.
De VIL AI-camera geïnstalleerd op een 3D-onderzoeksprinter bij Flanders Make. Het beeld rechts toont wat de camera analyseert.
We stelden ook samen met Ziekenhuis Oost-Limburg (ZOL) een softwaremodel voor dat met behulp van AI hartfibrillatie kan voorspellen op basis van ECG-data van patiënten. Door hartproblemen vroeger te detecteren kan men spoediger ingrijpen – een belangrijke stap in de evolutie van curatieve naar preventieve gezondheidszorg.
Toegang tot voldoende goede data is essentieel voor de innovatieve datagedreven economie in Vlaanderen. Vlaamse bedrijven kunnen vandaag echter moeilijk concurreren met internationale internetgiganten omdat ze moeilijk toegang kunnen krijgen tot data. In januari 2022 kondigden we de oprichting aan van SolidLab Vlaanderen, een interuniversitair labo dat de competitiviteit van Vlaamse bedrijven in de data-economie wil versterken door onderzoek naar de ontwikkeling, adoptie en nieuwe verdienmodellen van persoonlijke datakluizen.
Duurzaamheid, een holistische benadering
In 2022 voerden we een assessment uit met input van zowel externe stakeholders als vanuit de interne imec-community, en definieerden we op basis daarvan de prioriteiten van ons beleid rond duurzaamheid.
Duurzaamheid maakt intrinsiek deel uit van onze werking en is gestructureerd rond vijf grote pijlers: onderzoek, ontwikkeling en innovatie als motor voor een duurzame samenleving, aandacht voor de planeet, aandacht voor mensen, ethiek en goed bestuur en de inzet op duurzame samenwerkingen. Dat betekent dat we in onze werking naar duurzaamheid streven, maar daarnaast ook onderzoek en ontwikkeling doen naar duurzame oplossingen voor de maatschappelijke uitdagingen zoals het gebruik, de opslag en productie van energie (in het kader van EnergyVille), en duurzaamheid in gezondheidzorg, mobiliteit, communicatie, slimme steden, ...
Samen met KU Leuven, hogeschool UCLL, stad Leuven en Leuven 2030 vzw lanceerden we in 2022 het 2030 Urban Lab, een initiatief om nauwer te gaan samenwerken in Leuven om de klimaattransitie te helpen versnellen. In oktober behaalden we het VOKA-certificaat van UN SDG Pioneer na een succesvolle evaluatie van ons duurzaamheidsactieplan. In een pilootproject dat in 2022 van start ging, engageerden we ons om het leidingwaterverbruik in onze cleanrooms tegen 2025 te halveren. We hebben ons ook tot doel gesteld om onze koolstofvoetafdruk tegen 2030 te verminderen met 65 procent.
In 2022 werd door EnergyVille (imec, KU Leuven, VITO en UHasselt) een vijfjarig convenant met de Vlaamse Regering ondertekend, dat tot en met 2026 jaarlijks € 3M financiering voorziet voor onderzoek naar duurzame energie en intelligente energiesystemen.
Binnen EnergyVille, in samenwerking met KU Leuven, konden we in 2022 aantonen dat ons nanomesh-materiaal de stroomdichtheid van elektroden gemaakt met nanomesh verbetert met een factor 100 in vergelijking met de huidige standaardmaterialen. Dat maakt ons materiaal uitermate geschikt voor elektrochemische toepassingen zoals in elektrolysers voor de productie van groene waterstof.
Technologie en onderwijs: meer dan 500 scholen aangemeld voor i-Learn MyWay
Vlaanderen is een kenniseconomie. We zijn het dus aan onszelf verplicht om de kwaliteit van ons onderwijs hoog te houden. En technologie kan daarbij een belangrijke ondersteuning bieden. Binnen het i-Learn-programma van de Vlaamse overheid onderzoekt itec, een imec-onderzoeksgroep aan KU Leuven, samen met Brightlab en IDLab hoe we educatieve technologie kunnen inzitten om leerprocessen op maat te ontwikkelen. Meer dan 500 Vlaamse lagere en secundaire scholen gingen al aan de slag met het online i-Learn MyWay-portaal. Daarmee haalde i-Learn vlot haar vooropgestelde doel om ten minste 10% van de Vlaamse scholen te bereiken tegen september 2022. Voor de meeste gebruikers waren de ervaringen met i-Learn positief. Ze ervaarden i-Learn als gebruiksvriendelijk ervaren en drukten de wil uit om het platform sterk aan te bevelen aan andere leerkrachten. Het project werd verlengd tot eind juni 2023.
Spin-offs en impact
Imecs rol als innovatiemotor voor de ontwikkeling van spin-offs en kennistransfer via start-ups neemt sterk toe. Daardoor stijgt ook de economische impact die we in Vlaanderen genereren. Imec lanceerde in 2022 drie nieuwe spin-offs. Bestaande spin-offs zetten hun groei verder in 2022, met een productdoorbraak (miDiagnostics, Onera), kapitaalverhoging (Pharrowtech, Deltaray, Morrow, Spectricity) of een grote samenwerkingsovereenkomst (MICLEDI). Indigo Diabetes startte een klinische studie op om de stabiliteit van zijn continu multi-metaboliettoestel ('CMM') te evalueren en breidde uit naar de VS.
In mei 2022 sloot SOLiTHOR een investeringsronde van € 10M af voor de ontwikkeling van een nieuwe solid-state (Li) batterijceltechnologie. De investeringsronde werd geleid door imec.xpand en ondersteund door onder meer LRM, Nuhma en FPIM.
Swave, een spin-off van imec en VUB werd gelanceerd in juni 2022 en haalde € 7M op om een immersieve 3D HXR gigapixel-technologie te ontwikkelen en te commercialiseren voor toekomstige Holografische eXtended Reality (HXR)-toepassingen.
Dyamand, een spin-off van imec en de Universiteit Gent ontwikkelt middleware die van elk hardwaretoestel een digitaal apparaat maakt dat naadloos kan aansluiten op digitale toepassingen. Dyamand ging in juni 2022 van start met de lancering van eSave, een toepassing voor het efficiënt beheer van individuele radiatoren in grote commerciële gebouwen.
Eveneens in 2022 schakelde het early-stage deeptech-investeringsfonds imec.xpand een versnelling hoger. In september kon het reeds € 200M van zijn tweede fonds afsluiten. Het onafhankelijk beheerde fonds werkt nauw samen met imec en investeert in startups die aanzienlijk kunnen profiteren van imecs kennis, expertise, netwerk en/of infrastructuur.
Sinds de lancering in 2011 ondersteunde imec.istart, imecs tech startup accelerator, 270 ventures die in totaal meer dan € 655M aan vervolgfinanciering bereikten in 2022. Tien ventures overschreden in 2022 € 10M financiering. Een van hen is Deliverect, het eerste unicornbedrijf van imec.istart, dat in totaal al € 202M ophaalde. Een andere mijlpaal van 2022 was de aankondiging van het imec.istart.nl-zaaifonds ter waarde van € 12M, dat techstartups en spin-offs in Nederland zal ondersteunen.
Internationaal leiderschap en imecs rol in de verschillende chips acts
Imec wordt wereldwijd erkend voor zijn O&O naar geavanceerde chiptechnologie. Onze onderzoeksprogramma’s verzamelen de volledige internationale waardeketen van de chipindustrie, waaronder toestel- en materiaalontwikkelaars, IDMs (integrated device manufacturers), chipfabrikanten, fabless en fablite bedrijven, EDA (electronics design automation) en software suppliers, en universiteiten en onderzoeksinstellingen.
Zo kon imecs sustainable semiconductor technology and systems (SSTS)-programma, dat opgezet werd om de koolstofvoetafdruk van de chipindustrie te kwantificeren en te verminderen, in 2022 heel wat nieuwe partners aantrekken, waaronder Apple, Amazon, Microsoft, ASM, ASML, Kurita, Screen enTokyo Electron.
In september 2022 ondertekenden we een MOU met Volkswagen AG met de intentie om samen te werken aan innovatie in de automobielindustrie.
In augustus traden we ook toe tot euROBIN, een Europees platfom voor O&O naar AI-gebaseerde robotica dat een heel aantal gerenommeerde Europese onderzoekslabo’s bijeenbrengt om samen wetenschappelijke vooruitgang te boeken.
In de context van de US Chips Act, zijn we actief aan het bekijken hoe we onze bijna 40 jaar expertise in pre-competitieve O&O naar halfgeleiders kunnen aanwenden om de Amerikaanse ambities te ondersteunen. In Japan ondertekenden we een MOU met het recent opgerichte halfgeleiderbedrijf Rapidus om samen te werken aan geavanceerde halfgeleidertechnologie. In de EU Chips Act zijn we zeer goed geplaatst om de brug te slaan tussen academici en de industrie. Samen met de andere grote Europese strategische onderzoekscentra CEA-LETI and Fraunhofer willen we onze chipprocestechnologie beschikbaar stellen zodat we het bestaande Europese technologieleiderschap in materialen en toestelontwikkeling verder kunnen versterken. En we nemen we het voortouw om een paneuropese pilootlijn op te zetten voor prototyping van toekomstige high performance compute (HPC)- and edge AI-toepassingen.
