ENGINEERINGNET.NL -- Met het onderzoeksprogramma ‘NanoFront’ gaan wetenschappers van de TU Delft en de Universiteit Leiden de komende tien jaar de grenzen van de nanowetenschap verkennen.
“We gaan kijken, controleren en bouwen op de ultieme schaal van de tastbare materie: atoom voor atoom, op een manier die een paar jaar geleden nog volstrekt ondenkbaar was”, stelt onderzoeksleider Cees Dekker, directeur van het Delftse Kavli Instituut.
“In dit programma gaan we de grenzen van de nanowereld onderzoeken, zowel de kwantumwereld in materialen alsook de bouwstenen van levende cellen, de twee spannendste velden in de nanowetenschap. Daarnaast gaan we ook nieuwe technologie ontwikkelen voor het maken van video's van de nanowereld in real time.”
Voor NanoFront is 51 miljoen euro beschikbaar. Vandaag maakte het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen bekend 36 miljoen euro toe te kennen uit het ‘Zwaartekracht’-programma van NWO.
De twee universiteiten stellen samen zelf ook 15 miljoen euro beschikbaar voor NanoFront. Het Zwaartekracht-programma is de ‘Champions League’ van NWO, waarmee Nederland het onderzoek financiert dat tot de absolute wereldtop behoort.
"De ontdekking van het Majorana fermionen opent een heel nieuw veld dat we verder willen ontdekken. En we gaan van ‘surprises’ naar ‘devices’, of anders gezegd: de fundamentele ontdekkingen die we doen, gaan de komende jaren echt concrete toepassingen krijgen."
"Kijk naar de kwantummechanica op de nanoschaal bijvoorbeeld. Daar spelen vragen als: Hoe groot kan een kwantumobject worden terwijl het zich nog steeds kwantummechnisch gedraagt? De uitdagende volgende stap is om te kijken of we ook werkende computerschakelingen kunnen maken zoals kwantumelektronica met moleculen, dat zijn ontwikkelingen waarmee je veel sneller zult kunnen rekenen dan met de huidige computers", aldus Dekker.
"En in de bionanowetenschap, het grensvlak van de nanotechnologie en de biologie, leren we steeds meer hoe de bouwstenen van een levende cel werken. Ook daar is de vraag: Hoe werkt dit precies op het moleculaire niveau en kunnen we op basis daarvan bijvoorbeeld nanomedicijnen ontwikkelen?"
"En kunnen we zelfs bouwen met deze componenten, nieuwe functionele structuren, uiteindelijk zelfs misschien iets als onderdelen van een levende cel? Dat levert echt inzicht op. Zoals de beroemde natuurkundige Richard Feynman al stelde: ‘What I cannot create, I do not understand’."
Belangrijk bij dit alles is te kunnen zien wat we doen, en dat is een serieuze uitdaging op de nanoschaal. Onderdeel van NanoFront is daarom het ontwikkelen van nieuwe nanotechnologie om processen op de atomaire schaal in ‘real time’ te kunnen zien, bijvoorbeeld in een levende cel of in een industriële reactor.”
De Delftse Rector Magnificus Karel Luyben is trots op het nano-onderzoek: "In NanoFront bundelen de beste nano-onderzoekers van de TU Delft en de Universiteit van Leiden hun krachten. Daaronder zijn wetenschappers die internationaal toonaangevend zijn in hun vakgebied, zoals Cees Dekker, Leo Kouwenhoven en Henny Zandbergen van het Delftse Kavli Instituut en Carlo Beenakker, Joost Frenken en Michel Orrit van LION uit Leiden. Daarnaast geeft NanoFront een impuls voor aanstormend talent op het topniveau, bijvoorbeeld Nynke Dekker en Lieven Vandersypen in Delft en Tjerk Oosterkamp in Leiden."
Nanowetenschappen zijn een sterk domein in zowel Delft als Leiden, met een groot aantal publicaties in bladen alsNature en Science. De groep van Leo Kouwenhoven zorgde eerder dit jaar voor grote opwinding onder natuurkundigen met de ontdekking van het zogeheten Majorana-deeltje.
Het nano-onderzoek in Delft ontvangt financiering van de Kavli Foundation. De universiteit heeft daarom, samen met de universiteiten Harvard, Caltech en Cornell, een van de vier ‘Kavli Institutes of Nanoscience’.
Nanofront betekent ook een grote uitbreiding van het aantal nanowetenschappers in Delft en Leiden.
Dekker verwacht ongeveer honderd nieuwe posities te kunnen vullen, waaronder zeven voor internationale topwetenschappers.
"We kunnen daarbij voortbouwen op de succesvolle Casimir Research School waarin Leiden en Delft al tien jaar samenwerken. Casimir verzorgt de opleiding voor promovendi van de beide betrokken instituten, en is een belangrijke pijler onder het succes van het nano-onderzoek."
(GL)
