De opleidingen ‘Elektronica-ICT’ en ‘Elektromechanica’ werken voor het onderzoek nauw samen met het Instituut voor Materiaalonderzoek (IMO-IMOMEC) van de Universiteit Hasselt. Deze samenwerking vertaalt zich in de talrijke reeds gestarte doctoraatsonderzoeken samen. De speerpunten van onze opleiding sluiten dan ook nauw aan bij die van het IMO-IMOMEC.

Één van die speerpunten is het biosensoronderzoek. Een veel gebruikte techniek in dit onderzoek is impedantie spectroscopie. Deze techniek werd met succes aangewend voor detectie van DNA afwijkingen. Voor bepaalde ziekten bestaan er echter een zeer groot aantal afwijkingen en is het aangewezen om een sensor te ontwikkelen die simultaan een matrix van 20x20 meetcellen op korte tijd kan uitlezen. De bedoeling is er een ‘dedicated’ meetplatform wordt ontwikkeld die de signalen van de array met voldoende precisie en snelheid kan verwerken. We denken meer bepaald aan de integratie van A/D, D/A, CMOS, multiplexing  en DSP binnen één geïntegreerd meetplatform. Buiten het hardware aspect komen ook software aspecten ruim aan bod.

Een ander onderzoeksonderwerp situeert zich rond hernieuwbare energie. Binnen IMO-IMOMEC wordt reeds geruime tijd met succes onderzoek uitgevoerd naar de ontwikkeling van photovoltaïsche devices op basis van geleidende polymeren. Het onderzoek aan de XIOS focust zich op de problemen die gepaard gaan met schaalvergroting en de daarbij horende productieprocessen. De uitdaging bestaat erin om de performantie van een prototype device op een reproduceerbare manier te dupliceren naar grotere systemen.  Gelijklopend met dit onderzoek loopt ook het onderzoek om geleigende polymeren te gebruiken als lichtgevende devices. Een bekend voorbeeld hiervan zijn OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) waarvan wordt gesteld dat zij binnen afzienbare tijd de lichtindustrie zal domineren. Ook hier situeert de uitdaging zich in de schaalvergroting en de inkapseling om de schadelijke invloed van de atmosfeer tot een minimum te herleiden.

Een laatste onderzoekspunt zijn de RFID tags. Dit zijn eveneens geleidende polymeren waarmee transistorschakelingen worden gemaakt. Buiten de aanmaak van deze devices komt er ook een ruim stuk elektronica aan te pas waarbij door middel van specifieke elektronica design/simulatie technieken diverse elektrische performantie parameters kunnen geoptimaliseerd worden.

ronald.thoelen@xios.be

Lopende doctoraten:

Nanogestructureerde hybride zonnecellen, ing. Wouter Moons (wouter.moons@uhasselt.be)

Development of a sensor array for the sensitive detection of biomolecules based on impedance spectroscopy, ing. Stijn Duchateau (stijn.duchateau@xios.be)

Development of a micro-array spotting system for rapid DNA analysis, ing. Thys Vandenryt (thys.vandenryt@xios.be)

Mogelijke onderwerpen voor een doctoraat binnen de onderzoeksgroep Ea-ICT/EM:

• Studie van alternatieve impedimatrische spectroscopische technieken
• Implementatie tot isocap meetmethode en integratie met impedimetrische metingen met betrekking tot biosensor-arrays
• Design en optimalisatie van een performant elektrodeconfiguratie met betrekking tot DNA gebaseerde biosensor-arrays
• Ontwikkeling van een impedantie gebaseerd acquisitiesysteem in het kader van biosensor-arrays