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/