Slimme materialen voor de Japanse maatschappij van de toekomst

Paul op den Brouw, NOST Tokyo

Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.

Samenvatting

De Japanse New Energy and Industrial Technology Development organization (NEDO) heeft al zijn projecten op het terrein van elektronica, materiaaltechnologie en nanotechnologie ingekaderd in de Japanse visie op de maatschappij van de toekomst. De leefomgeving, het kantoor, de stad en industriële productieprocessen zullen drastisch moeten veranderen, wil er sprake zijn van een duurzamer Japanse maatschappij. Grootschalige R&D en technologieprojecten zijn niet louter en alleen meer gericht op het versterken van het concurrentievermogen. Zij worden steeds meer gedreven door maatschappelijke thema’s zoals broeikasgasemissies, energieverbruik, vergrijzing, creativiteit en communicatie.

Introductie

Als agentschap voert NEDO het beleid van het Japanse Cabinet Office (CAO) en het Ministry of Economy, Trade and Industry (METI) uit. Traditioneel geven CAO en METI de beleidskaders aan waarbinnen NEDO de versterking van het concurrentievermogen van Japanse bedrijven en het oplossen van belangrijke onderwerpen rond energie kan vormgeven. NEDO werkt op zijn beurt samen met CAO en METI door het delen van informatie die afkomstig is uit de R&D- en technologieprogramma’s en -projecten, die het opzet, bestuurt en financiert.

Elektronica, materiaaltechnologie en nanotechnologie zijn de afgelopen jaren de belangrijkste peilers onder Japan’s wetenschaps-, technologie-, innovatie- en energiebeleid geworden. Door wereldwijde verschuivingen in het vermogen om economisch te groeien, verschuiven de beleidsdoelen in Japan steeds meer naar zogenaamde themagedreven W&T-activiteiten en innovatie. In de praktijk verschuift de beleidsfocus geleidelijk van het bedrijfsleven naar belangrijke maatschappelijke onderwerpen zoals ‘green innovation’ voor duurzame energievoorziening, slim en efficiënt energiegebruik en een groenere sociale infrastructuur en ‘life innovation’ met thema’s  als preventieve geneeskunde, innovatieve diagnostiek en behandelingsmethoden en vergrijzing.(1,2)

Fig 1. NEDO’s leefomgeving, kantoor en stad en productieprocessen van de toekomst.

In de meest recente aanpassing van de economische groeistrategie van de Japanse overheid, getiteld ‘Rebirth of Japan; A comprehensive strategy’ zijn behalve deze twee gebieden ‘landbouw’ en kleine en middelgrote bedrijven’’ tot de vier belangrijkste beleidsterreinen bestempeld. De verschuiving betekent dat bedrijven minder als doel maar meer als middel worden beschouwd voor het oplossen van maatschappelijke problematiek. (3) Voor elektronica, materiaaltechnologie en nanotechnologie betekent dit dat ze de opstap zijn geworden naar de vormgeving van Japan’s toekomstige leefomgeving, het kantoor en de stad van de toekomst. Ook spelen ze een rol in nieuwe methoden voor maken van producten en het leveren van diensten (zie fig. 1).

De Japanse overheid mikt daarbij op ondersteuning van high risk, high reward projecten. Dat gebeurt vooral daar waar bedrijven vanwege focus op kortetermijnopbrengsten niet meer investeren in dit soort projecten. De overheid richt zich vooral op steun aan activiteiten voor de langere termijn. Het volledig overlaten van innovatie aan de markt vindt de Japanse overheid niet verstandig, omdat maatschappelijk gedreven innovatie met een hoog risico niet vanzelf tot stand komt.

NEDO’s grootschalige projecten op het gebied van elektronica, materiaaltechnologie en nanotechnologie zijn dan ook als volgt ingedeeld ( S = systemen; A = apparatuur, M = materialen):

I. De toekomstige leefomgeving

  • Fundamentele technologieontwikkeling voor een nieuwe generatie zeer efficiënte verlichting van hoge kwaliteit (LED, OLED en op nitriden gebaseerde halfgeleiders) (S).
  • Fundamentele technologieontwikkeling voor nieuwe grote beeldschermen op basis van organische LEDs (zeer dun, lichtgewicht, met zeer laag energieverbruik, snelle respons en grote kijkhoek) (S).
  • Technologieontwikkeling voor een nieuwe generatie zeer betrouwbare gassensoren voor zeer betrouwbare laagvermogen alarmsystemen voor methaan en koolmonoxide) (A).
  • Technologieontwikkeling van ultra-hybride materialen voor toepassing in onder andere auto’s  (optische en elektrische nanomaterialen) (M).
  • Ontwikkeling van geavanceerde testmethoden en normen voor de nieuwste generatie organische elektronische materialen (M).
  • Ontwikkeling van innovatieve composietmaterialen op basis van koolstof nanobuisjes ter verlaging van de CO2-uitstoot (M).

II. Het kantoor van de toekomst*

  • Gebruik van productietechnologieën als resultaat van eerdere halfgeleiderprojecten.
  • Ontwikkeling van een infrastructuur waarin computers niet voortdurend stand by staat (S).
  • Extreem laagvermogen ICs en elektronische systemen (A).
  • Laagvermogen elektronica project voor een maatschappij met lage CO2-emissie (A).
  • Ontwikkeling van 3D-chips (A).
  • Ontwikkeling van extreme UV lithografische technologieën voor een microfabricage- en evaluatie-infrastructuur (A).
  • Ontwikkeling van nanobittechnologie voor ultra hoge dichtheid magnetische opnamesystemen (S).
  • Consortium voor geavanceerde halfgeleidermaterialen en verwante technologieën (M).

III. De stad van de toekomst*

  • Nieuwe halfgeleider vermogenselektronica ter vermindering van de CO2-emissie (A).
  • Ontwikkeling van materialen en procestechnologie voor geavanceerde geprinte elektronica (A).
  • Ontwikkeling van een nieuwe generatie zeer efficiënte communicatienetwerkapparatuur (A).
  • Groene technologieën uit biomassa voor nieuwe chemische grondstoffen (M).
  • Ontwikkeling van duurzame super composiettechnologie (M).

IV. Toekomstige productieprocessen

  • Ontwikkeling van substituten voor zeldzame aardmetalen (M).
  • Ontwikkeling van nieuwe materialen voor nano-elektronica en bijbehorende productie-infrastructuur (M).
  • Ontwikkeling van basistechnologieën voor het maken van materialen voor geordende nano-poreuze scheidingsmembranen (M).
  • Ontwikkeling van nieuwe functionele en sterkere staalsoorten (M).

V. Nanotechnologie ter ondersteuning van de bovengenoemde domeinen, waaronder geavanceerde materiaaltoepassingen.

* Deze thema’s zijn verder uitgewerkt in hierna volgende artikelen.

Eerder gepubliceerde artikelen op dit gebied zijn te vinden op het Innovatie Attaché Netwerk:

Bronnen

  1. Presentatie: Masuo Aizawa, “What Changes in the Japanese S&T and Innovation System?”, 2012, June 1, Council for Science and Technology Policy, Cabinet Office Japan.
  2. Presentatie: Yoshiaki Tojo, “Changing STI Structucture in Japan, NEDO & International RD&D Cooperation”, 2012, May 11, NEDO.
  3. Presentatie: Cabinet Decision “Strategy for Rebirth of Japan (NPU): A comprehensive Strategy”, 2012, July 31, National Policy Unit Cabinet Japan, Japan.
  4. FY 2011 Introduction of NEDO Projects, Electronics, Materials Technology and Nanotechnology.

Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePrint this pagePin on Pinterest
This entry was posted in Chemistry, Hightech Systems and Materials, ICT. Bookmark the permalink.