Pais: Países bajos

Fecha: 13 de Marzo del 2023

Trabajando juntos en innovaciones de alta tecnología para los principales desafíos sociales por WUR, Países bajos

 

La aplicación de tecnología digital y de chips emergente será la clave para lograr una sociedad saludable y sostenible, según el Centro de Investigación OnePlanet, fundado en 2019. Este centro de innovación reúne a investigadores de imec, Wageningen University & Research, Radboud University y Radboudumc. En colaboración con el sector privado, están trabajando en innovaciones revolucionarias para ayudar a resolver los principales desafíos sociales relacionados con el clima, la sostenibilidad y la salud preventiva. Tres años después de su lanzamiento, ¿cuál es el secreto del éxito de la iniciativa?

 

Imagine drones volando sobre huertos y capturando imágenes tridimensionales para dirigir robots de poda. O sensores que miden las emisiones de nitrógeno y otros gases de efecto invernadero en las inmediaciones de las explotaciones. ¿Qué tal un sensor ingerible para medir la digestión y la absorción de nutrientes, al tiempo que busca signos tempranos de cualquier trastorno gastrointestinal? Todo suena futurista, pero para los investigadores del Centro de Investigación OnePlanet, es solo otro día en la oficina. Ellos saben mejor que nadie cómo aplicar la tecnología nano y digital a la agricultura, la alimentación, la salud y el medio ambiente.

Los cruces marcan la diferencia

 

OnePlanet está desarrollando innovaciones revolucionarias en la vanguardia de la agricultura, la alimentación, la salud y la alta tecnología para abordar los desafíos sociales relacionados con el clima, la sostenibilidad y la salud preventiva. WUR y Radboud tienen experiencia en esos temas y el centro está vinculando esa experiencia con las capacidades tecnológicas de imec en el ámbito de los sensores, la conectividad de sensores y las ciencias de datos/inteligencia artificial. Es un matrimonio único en el mundo de la alimentación, la nutrición y la salud. “Creemos que la zona de cruce entre áreas temáticas es precisamente donde podemos tener el mayor impacto”, explica Liesbeth Luijendijk, directora de agroalimentación y medio ambiente de OnePlanet.

 

Los investigadores de OnePlanet trabajan en estrecha colaboración con el sector privado en sus proyectos, y eso incluye tanto a multinacionales como a pequeñas y medianas empresas (PYME). El resultado de este enfoque colaborativo es la producción de valiosos sensores validados y herramientas de análisis que las industrias pueden integrar inmediatamente en productos y servicios. “Estamos entregando innovaciones a un alto Nivel de preparación tecnológica (TRL), lo que significa la etapa de implementación en la que las tecnologías están listas para ser introducidas en el mercado”, dice Liesbeth.

Enlaces a la práctica aplicada

 

El programa del Centro de Investigación OnePlanet se centra en algunas áreas temáticas en las que los investigadores creen que la tecnología digital y de chips pueden tener el mayor impacto. “Esto incluye una producción de alimentos más sostenible con mayores rendimientos y menores costos, por un lado, y poblaciones más saludables, menores costos de atención médica y menor presión sobre los sistemas de atención médica, por otro lado”, explica Liesbeth.

 

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OnePlanet se centra en particular en el desarrollo de sensores y otras soluciones digitales destinadas a la horticultura de invernadero, la agricultura vertical, el cultivo de frutas y el procesamiento de alimentos. También está trabajando en soluciones basadas en sensores para medir la calidad del aire, el suelo y el agua. Y OnePlanet también se enfoca en la atención médica preventiva: medir y monitorear la salud intestinal, la salud mental y los hábitos alimenticios.

 

Según Liesbeth, las tecnologías digitales y de chip están allanando el camino para nuevas soluciones. “Estas tecnologías nos permiten tomar medidas de una manera que no podríamos haber soñado hace una década, e incluso podemos predecir los resultados. Eso significa que podemos realizar intervenciones oportunas, ya sea sobre el clima y el medio ambiente, o la salud de una persona individual”.

Experiencia complementaria

 

El conocimiento tecnológico que se ofrece en el Centro de Investigación OnePlanet es valioso para los diversos socios de la iniciativa porque complementa su experiencia interna. Wageningen University & Research, por ejemplo, sobresale en la medición de las emisiones asociadas con los establos de ganado. “OnePlanet ahora está trabajando con investigadores de Wageningen Livestock Research en aplicaciones que permiten tomar esas medidas en entornos al aire libre. Esto proporciona a los empresarios datos útiles y facilita la elaboración de políticas informadas”, explica Liesbeth.

 

La investigación en nutrición es un campo relacionado con el deporte en el que Wageningen University & Research tiene una experiencia líder en el mundo. “Estamos trabajando con investigadores académicos en tecnologías inteligentes que brindan información sobre los comportamientos alimentarios de las personas”. Un ejemplo es una bandeja de servir inteligente que monitorea cuántos bocados le das a algo y cuántas veces lo masticas (recuadro 2).

 

    Queremos entender el comportamiento alimentario.

 

Guido Camps y Femke de Gooijer

 

Más información sobre Camps y de Gooijer al final de la página.

Colaborando en innovaciones

 

Los investigadores de Wageningen University & Research pueden participar en las innovaciones del OnePlanet Research Center como expertos en un área temática particular. Jan Vonk de Wageningen Livestock Research es un ejemplo (ver cuadro 1). Estos investigadores pueden usar o probar nuevas tecnologías, por ejemplo, y al hacerlo recopilan datos adicionales para su propia investigación. “Si los investigadores tienen ideas relacionadas con el uso innovador de sensores o tecnologías digitales dentro de los temas principales de OnePlanet, podemos desarrollar proyectos juntos y buscar financiación”, dice Liesbeth. Desde la perspectiva de OnePlanet, es importante que las innovaciones tengan potencial para su aplicación en la vida real. "Podemos hacer que el siguiente paso suceda".

 

    Eventualmente, podremos mapear la contaminación del aire localmente.

 

Remco Suer y Jan Vonk

 

Más sobre el proyecto de Suer y Vonk al final de la página.

Superar las expectativas

 

Liesbeth está orgullosa de lo que OnePlanet Research Center ha logrado en sus primeros tres años: "Ahora empleamos a casi 100 personas ambiciosas y las primeras patentes ya se han presentado o están en proceso". OnePlanet ahora es bien conocido entre los aceleradores de innovación como la iniciativa Hightech XL. La organización también es uno de los socios de la red y del PhotonDelta Growth Fund . PhotonDelta utiliza fotones (luz) para desarrollar sensores precisos, ultrarrápidos y energéticamente eficientes.

Integración en los programas de estudio

 

Siempre que sea posible, los conocimientos obtenidos de la investigación se integran en los programas de estudio. A los estudiantes que siguen la especialización en Quantified Self en Wageningen se les ha pedido que construyan su propio monitor de frecuencia cardíaca, por ejemplo. Esto les enseña mucho sobre cómo recopilar e interpretar datos. El Centro de Investigación OnePlanet también ofrece regularmente puestos de pasantías y proyectos de tesis de graduación para estudiantes de maestría en Wageningen.

 

Además, la organización también trabaja con profesores, pymes, organizaciones sanitarias y organizaciones de la sociedad civil en la provincia de Gelderland para desarrollar prácticas de aprendizaje y trabajo para estudiantes matriculados en universidades o en educación secundaria/superior profesional (MBO/HBO) para adquirir las habilidades estar en alta demanda en el futuro. “Eso incluye habilidades digitales pero también creatividad, emprendimiento, co-creación y colaboración en equipos formados por personas de diferentes orígenes y niveles”, dice Luijendijk. Un ejemplo es el proyecto Grip op Gras , en el que estudiantes de TIC de la Universidad Cristiana de Ciencias Aplicadas Ede están trabajando con estudiantes del programa de ganadería de Aeres (ver recuadro 3).

 

    Es divertido e interesante trabajar con estudiantes.

 

Marcia Stienez

 

Más sobre el proyecto de Stienezen al final de la página.

Silicon Valley para la nutrición y la salud

 

Luijendijk espera que en los próximos años, el Centro de Investigación OnePlanet crezca hasta convertirse en un 'Silicon Valley' para la nutrición y la salud global: un centro de I+D de alta tecnología que desarrolle soluciones tecnológicas digitales económicamente viables para un mundo más saludable.

 

Ya parece prometedor. “Los primeros prototipos de sensores de nitrógeno, ingeribles y otros sensores inteligentes se probaron con éxito y ahora se están ajustando”, dice Luijendijk.

 

Un informe de evaluación provisional encontró que los esfuerzos de OnePlanet han tenido más impacto de lo esperado. “Según el informe, somos una valiosa adición al panorama empresarial regional y la relevancia social de nuestra iniciativa está aumentando”, dice orgullosamente Liesbeth. “Y, de hecho, ahora estamos participando con éxito con socios en decenas de proyectos para encontrar soluciones innovadoras”. La Provincia de Gelderland está de acuerdo y ha autorizado un segundo tramo de financiación para la iniciativa.

Cómo comenzó

 

La historia del Centro de investigación OnePlanet comenzó con un Desafío de socios universitarios en 2018, emitido por la provincia de Gelderland, para fortalecer aún más la infraestructura de conocimiento sobre agroalimentación y salud en la región. Gelderland quiere que la región fortalezca su posición como el principal centro mundial de excelencia en agricultura, alimentación y salud. Imec presentó una propuesta y las autoridades provinciales invitaron a la Universidad de Wageningen

& Research y Radboud University y Radboudumc para trabajar con imec para desarrollar los detalles de la iniciativa. La idea de establecer un centro de innovación tomó forma rápidamente. “Para Wageningen University & Research, esto encajaba muy bien con su estrategia de centrarse en la digitalización en la agricultura y la alimentación. La provincia de Gelderland proporcionó financiación inicial para la iniciativa de establecer un centro de investigación durante un período de ocho años”.

¿Quiere saber más?

 

    El Centro de Investigación OnePlanet va por buen camino (Provincia de Gelderland, Holanda)

 

“Queremos entender el comportamiento alimentario”

 

“Es difícil medir cómo merienda la gente, y eso hace que la investigación nutricional sea aún más desafiante de lo que ya es. Pero es importante saber exactamente qué come la gente y cuánto. Es la única forma en que podemos establecer buenas pautas nutricionales, retroalimentar a los consumidores y, en última instancia, mejorar la salud del país.

 

El Centro de Investigación OnePlanet y la Universidad e Investigación de Wageningen están desarrollando conjuntamente una bandeja de servicio inteligente que puede ayudarnos a hacer esto. La bandeja contiene una serie de básculas y sensores de cámara que rastrean cuántos bocados toma alguien de un producto, con qué frecuencia mastican algo y cuánto terminan comiendo. Esto proporciona una gran visión del proceso de consumo de alimentos.

Limpieza de datos

 

El segundo prototipo de la bandeja ya está listo, pero todavía hay mucho ruido en los datos que proporciona. Ahora estamos usando algoritmos para limpiar los datos de modo que podamos extraer información valiosa de ellos. Luego llevaremos a cabo un estudio piloto con él, posiblemente en un hogar de ancianos o en otro entorno donde la ingesta adecuada de alimentos sea un problema. Queremos poder desplegar diez bandejas simultáneamente en un espacio particular. Esto sería un importante ahorro de tiempo para nosotros como investigadores en términos de recopilación y procesamiento de datos.

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Nunca hubiéramos podido hacer esta investigación sin la participación del Centro de Investigación OnePlanet. Necesita recurrir a muchos tipos diferentes de experiencia para desarrollar este tipo de bandeja para servir: no solo experiencia en nutrición y comportamiento humano, sino también en diseño industrial y tecnología de sensores. Lo divertido y desafiante de este proyecto es la forma en que nos enfocamos mucho más en la aplicación de la vida real de lo que estamos acostumbrados a hacer en un entorno universitario. Por ejemplo, debemos considerar la escalabilidad y si el producto encaja con otros productos en la cartera de OnePlanet”.

Comprender el comportamiento alimentario

 

Sería genial si tecnologías como la bandeja inteligente para servir eventualmente se usaran ampliamente en la investigación nutricional. Solo entonces podremos realmente comenzar a comprender el comportamiento alimentario, y esto mejoraría considerablemente la eficacia de la educación nutricional y otras intervenciones.

 

Guido Camps, investigador asociado de la Wageningen University & Research y del OnePlanet Research Center y director científico del Innovation Center of Artificial Intelligence (ICAI) Lab for Precision Health, Nutrition and Behavior .

 

Femke de Gooijer, estudiante de doctorado en el Departamento de Nutrición y Salud Humana, Universidad e Investigación de Wageningen

“Eventualmente, podremos mapear la contaminación del aire localmente”

 

“La medición directa de las emisiones de amoníaco atribuidas a los establos de ganado es una de las áreas prioritarias de la política agrícola holandesa. Este enfoque se considera la forma más rápida de proporcionar a los agricultores las herramientas que necesitan para reducir las emisiones de nitrógeno. Pero las restricciones de confidencialidad significan que los datos guardados por los propios agricultores sobre las emisiones de nitrógeno en sus establos de ganado no se pueden compartir fácilmente. También es importante relacionar estas emisiones con las concentraciones de nitrógeno en el área circundante.

 

El Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente (RIVM) ha instalado ocho monitores exteriores de alta gama en todo el país para este fin. Estos monitores realizan mediciones constantes y muy precisas de los niveles de nitrógeno en el aire. Sin embargo, a menudo están ubicados lejos de las granjas: demasiado lejos para dar una idea de los niveles de emisión locales. También se han colocado tubos de medición alrededor de las reservas naturales, midiendo cuánto amoníaco se libera al aire cada mes. Sin embargo, estos no proporcionan suficientes detalles de los picos de emisión.

Complementar y mejorar

 

Durante los últimos años, OnePlanet Research Center y Wageningen Livestock Research han estado trabajando en sensores que complementan y mejoran los datos derivados de los monitores exteriores. Ahora hemos completado un prototipo de un sensor que puede medir las concentraciones de dióxido de nitrógeno (principalmente atribuido al tráfico y la industria) y de amoníaco (principalmente atribuido a la agricultura) al aire libre.

 

Los resultados de las pruebas iniciales son prometedores: el equipo parece lo suficientemente preciso como para proporcionar datos granulares que pueden complementar los monitores exteriores de RIVM, a un costo aceptable. El proyecto piloto 'Maatwerk met Meetwerk' (septiembre de 2022 a agosto de 2024) nos permitirá refinar, ampliar y validar aún más esta tecnología de sensores. Esto incluirá socios de toda la cadena de suministro y estará ubicado cerca de un sitio Natura 2000.

 

En última instancia, queremos avanzar hacia una combinación de sensores y modelos de computadora (gemelos digitales) que brinden una imagen completa de la contaminación del aire y puedan predecir con precisión cómo se verá la calidad del aire en circunstancias particulares. Por ejemplo, ¿cómo afecta la construcción en terrenos baldíos a la contaminación del aire en un área residencial? ¿Cuál es el número máximo de vacas que puede mantener manteniendo una buena calidad del aire? Tener acceso a ese tipo de información eventualmente permitirá que el gobierno y los agricultores implementen medidas completamente informadas”.

 

Remco Suer, gerente del programa de Detección Ambiental en el Centro de Investigación OnePlanet

 

Jan Vonk, investigador asociado de DLO en Wageningen Livestock Research y experto temático en OnePlanet Research Center

 

“Es divertido e interesante trabajar con estudiantes”

 

“Me gusta involucrar a los estudiantes en mi investigación: tienen una perspectiva fresca. Las asignaciones en las que trabajan son una forma de probar las aguas y avanzar también. Mis alumnos y yo aprendemos mucho de estos proyectos, y ayuda a que el conocimiento científico se filtre en los programas de estudio. Simplemente es difícil conseguir financiación para ello.

Prácticas de aprendizaje-trabajo

 

Descubrí que el programa OpenEd es una solución. El programa es una forma en que el Centro de Investigación OnePlanet trabaja con profesores, PYME, organizaciones de atención médica y organizaciones de la sociedad civil en la provincia de Gelderland para desarrollar prácticas de aprendizaje y trabajo para estudiantes matriculados en universidades. o en educación profesional secundaria/superior (MBO/HBO) para adquirir las habilidades que probablemente tendrán una gran demanda en el futuro. Uno de ellos es 'Grip op Gras' , que ya va por la tercera convocatoria de alumnos.

 

Reúne a estudiantes de dos escuelas. Un grupo son los estudiantes del programa de estudios de TIC de la Universidad Ede Christian de Ciencias Aplicadas (los expertos en tecnología) y el otro son los estudiantes del programa de estudios de ganadería de la Universidad Aeres de Ciencias Aplicadas de Dronten (los expertos temáticos). Se están centrando en una herramienta que desarrollamos en Wageningen Livestock Research, dirigida a los agricultores: ¿cómo pueden mejorarla y desarrollarla aún más con nuevas funcionalidades? Están pensando en esto y van a hacer prototipos y probarlos.

Proceso de aprendizaje

 

Al asignar cosas a los estudiantes, debe tener en cuenta que es un proceso de aprendizaje para ellos. Por lo tanto, no puede esperar soluciones sofisticadas y listas para el mercado. Sin embargo, es interesante ver cómo la próxima generación de profesionales ve las cosas y cómo aplican las nuevas tecnologías. Sobre todo, también es muy divertido trabajar con estudiantes. Es todo un desafío para ellos, estar innovando y colaborando con estudiantes de diferentes orígenes. Pero una y otra vez, lo consiguen”.

Traducido del inglés.

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