Stichting FOM
2 november 2010
Vijf natuurkundigen ontvangen ERC Advanced Grant
Vijf natuurkundigen kunnen met de prestigieuze Europese ERC Advanced
Grant aan de slag met een nieuw onderzoeksonderwerp. Joost Frenken
(Leiden, FOM-programmaleider), Rienk van Grondelle (Amsterdam,
FOM-werkgroepleider en lid van de Raad van Bestuur), Detlef Lohse
(Twente, FOM-programmaleider en tevens lid van het Uitvoerend Bestuur),
Erik Verlinde (Amsterdam, FOM-programmaleider) en Henny Zandbergen
(Delft, FOM-werkgroepleider) krijgen ieder een subsidie om 60 maanden
onderzoek te doen.
Figuur 1. Opnames gevoelige krachtsensor
vergroten Figuur 1. Opnames gevoelige krachtsensor
De illustratie is een Scanning Elektronenmicroscoop-opname van een
gevoelige krachtsensor, de z.g. Tribolever^TM, die de groep van Frenken
samen met DIMES heeft ontwikkeld voor gevoelige metingen van
wrijvingskrachten op atoomschaal.
Frenken gaat de uitdaging aan om energieverlies door wrijving tot nul
te reduceren. Hij wil hiervoor nanostructuren op basis van grafeen
gebruiken. Dit nieuwe vakgebied, 'nanotribologie', krijgt met deze
Europese subsidie een belangrijke impuls.
Wrijving zet nuttige energie om in nutteloze warmte, en vermorst zo
minstens vijf procent van alle welvaart in de wereld. Toch is er nog
weinig bekend over wrijving op nanometer schaal, waar het eerste
contact tussen twee oppervlakken plaatsvindt en de wrijvingskracht
ontstaat. Frenken richt zijn onderzoek met name op speciale
wrijvingsverlagende effecten zoals superlubricity en thermolubricity:
glibberigheid! Centraal staat de vraag hoe deze effecten op
macroscopische schaal in te zetten zijn voor het verlagen van de
wrijving.
Meer informatie over het onderzoeksvoorstel van Frenken (persbericht
Universiteit Leiden):
http://www.nieuws.leidenuniv.nl/nieuws-agenda/joost-frenken-met-erc-gra
nt-op-weg-naar-superglibberigheid.html
Van Grondelle diende een voorstel in over de fysica van fotosynthese.
Fotosynthese is het proces dat planten, algen en fotosynthetische
bacteriën gebruiken om de energie van de zon vast te leggen in
energierijke chemische verbindingen. De energie van vrijwel alle
geabsorbeerde lichtdeeltjes wordt door twee ultrasnelle processen in
enkele picoseconden (10^-12) vastgelegd. De belangrijke vraag die in
dit onderzoek beantwoord zal gaan worden draait om de rol van een
bepaald eiwit bij het succes van fotosynthese. Is het eiwit slechts een
passieve matrix of speelt het eiwit een 'intelligente', actieve rol?
Kennis die van wezenlijk belang is voor het toepassen en optimaliseren
van fotosynthese voor voedsel en/of brandstof productie. Het onderzoek
zal worden uitgevoerd met behulp van een groot scala aan (ultrasnelle)
spectroscopische technieken.
Meer info over het onderzoeksvoorstel van Van Grondelle (persbericht
VU):
http://public1.tripolis.com/preview?5CgioGKRg30Gcnq_Iuvye50t*SxDqXsa3G8
Wr9fVX9pN3Etl9*BtRzjRyAlBS5Me
Lohse gaat aan de slag met de 'Physics of boiling'. Vloeistof-gas
faseovergangen bevinden zich tot nu toe op met name het
onderzoeksterrein van de ingenieurs, maar bevatten ook veel nog
onontgonnen fysica. Dampbellen en gasbellen gedragen zich heel anders:
bij gasbellen bepaalt de diffusiesnelheid van het gas de groei of krimp
van de bel, bij dampbelletjes is dat de diffusiesnelheid van de
temperatuur - en deze is duizend keer sneller dan van gas. Dat is zo
snel dat het zelfs geen zin heeft om van een evenwichtsstraal van een
dampbel te spreken, omdat verdamping en condensatie heel snel gaan.
Lohse wil deze processen in kaart brengen met behulp van
hoge-snelheidscamera's en simulaties.
"Ik ben er erg blij mee dat dit voorstel gehonoreerd is door een
hard-core natuurkunde panel. Tot nu toe was dit een onderwerp voor
ingenieurs, maar er zit ontzettend leuke natuurkunde in en hiernaar
willen wij kijken," aldus een trotse Detlef Lohse.
Meer info over het werk van Lohse: http://pof.tnw.utwente.nl/
Theoretisch fysicus Verlinde diende een voorstel in getiteld `Emergent
Gravity, String Theory and the Holographic Principle'. De algemene
relativiteitstheorie van Einstein geldt binnen de natuurkunde nog
steeds als de meest geaccepteerde beschrijving van de zwaartekracht.
Toch zijn er aanwijzingen vanuit de kwantummechanica, de snaartheorie
en de theorie van zwarte gaten, dat de zwaartekracht een andere
onderliggende verklaring heeft. In een recent artikel heeft Verlinde
een belangrijke stap gezet door de principes die aan het ontstaan van
de zwaartekracht ten grondslag liggen bloot te leggen. Met de
toegekende Europese subsidie wordt hij in staat gesteld om met zijn
onderzoeksgroep deze ideeën verder uit te werken. Met name in de
kosmologie liggen er belangrijke open vragen die met deze nieuwe aanpak
verhelderd en mogelijk opgelost kunnen worden.
Meer informatie (persbericht UvA):
http://www.uva.nl/actueel/nieuws/nieuws.cfm/9E840AA2-DB26-4F5D-B181C89C
25CFB95B#UvA_hoogleraren_ontvangen_Europese_miljoenensubsidie
Zandbergen gaat aan de slag met de nanokarakteriseringstechniek in-situ
High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM). In-situ HRTEM
is een unieke combinatie van elektronenmicroscopie op nanoschaal en
fysische metingen, die gelijktijdig worden uitgevoerd zodat
onderzoekers fysisch kunnen meten wat zij op atomaire schaal zichtbaar
maken met de elektronenmicroscoop. De groep van Zandbergen heeft de
afgelopen jaren ervaring opgedaan met HRTEM onder verschillende in-situ
condities, met uitstekende veelbelovende resultaten. Met de Europese
subsidie wil hij nu nano-elektrische metingen doen aan nanostructuren
in-situ met HRTEM (NEMinTEM). Daarnaast wil hij de structuren ook
veranderen en tegelijkertijd de gevolgen van die aanpassingen voor de
elektrische eigenschappen van het materiaal meten. Zodra de techniek
verder ontwikkeld is kan deze veelvuldig ingezet worden voor fysisch en
materiaalkundig onderzoek.
De ERC Advanced Grant is een prestigieuze Europese onderzoeksbeurs voor
individuele onderzoekers. Het is onderdeel van het Europese Zevende
KaderProgramma (KP7), een subsidieprogramma voor de jaren 2007-2013. De
ERC Advanced Grant wordt toegekend aan excellente individuele
onderzoekers voor grensverleggend onderzoek. Behalve de
onderzoeksideeën wordt hierbij ook de track record van de onderzoekers
en de onderzoeksomgeving beoordeeld.
Meer informatie: http://erc.europa.eu/