Waar wij trots op zijn - Ontdekker van het jaar - Universiteit Leiden

More documents

Recommendations

Info

14 Sense Jan van der Molen (1972) studeerde natuurkunde in Groningen en promoveerde in 2002 aan de VU Amsterdam. Na aanstellingen in Groningen en Zwitserland startte hij in 2007 zijn eigen onderzoeksgroep aan het Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde (LION). Hij bestudeert ladingstransport door moleculen en kreeg daarvoor in 2009 een prestigieuze VIDI-beurs van NWO. Hij vertaalt zijn onderzoek graag naar een breder publiek, onder meer via het Junior Science Lab en het pre-university college.
Sense Jan van der Molen Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde Een molecuul als elektrische stroomdraad Sense Jan van der Molen onderzoekt wat er gebeurt als je heel kleine moleculen gebruikt als stroomdraadjes. Hij liet zien dat de kwantummechanica daarbij een bijzondere rol speelt, zelfs bij kamertemperatuur. Zijn onderzoek levert niet alleen nieuwe kennis op, maar heeft in de toekomst wellicht ook nuttige toepassingen. Voor leken zijn ze niet te bevatten: de wetten van de kwantummechanica. Die stellen onder meer dat een deeltje op twee verschillende plekken tegelijk kan zijn. Dat elektronen in een ringetje tegelijkertijd twee kanten op kunnen lopen. Dat iets tegelijkertijd de waarden 0 en 1 kan hebben. Dat licht zowel uit deeltjes als uit golven bestaat. Kortom, een verzameling mystieke fenomenen die nauwelijks te begrijpen zijn. “Maar ze zijn wél natuurkundig te bewijzen”, zegt Sense Jan van der Molen, associate professor natuurkunde. “Het is alleen de kunst om daarvoor de juiste experimenten te verzinnen.” Van der Molen onderzoekt hoe afzonderlijke moleculen stroom geleiden. Dat doet hij door ze aan twee kanten vast te maken aan een geleidend contactpunt en daar vervolgens spanning overheen te zetten. Dat is gemakkelijker gezegd dan gedaan: het is gepriegel op nanometerschaal. “Het leuke daarvan is”, zegt Van der Molen, “dat je zo natuurkunde en scheikunde samenbrengt. De scheikunde van de moleculen, en de natuurkunde van de theorie en de experimenten.” Van der Molen en zijn promovendus Constant Guédon wisten aan te tonen dat moleculen zelfs bij kamertemperatuur een bijzondere vorm van kwantummechanisch gedrag kunnen vertonen. In dikkere draden treden zulke kwantumeffecten alleen op bij extreem lage temperaturen. De fysici voeren hun experimenten uit met organische moleculen die daarvoor speciaal zijn gemaakt door de Groningse chemici Hennie Valkenier en Kees Hummelen. Het gaat om ketens die een aantal benzeenringen bevatten. Benzeen is een zeshoekige verbinding van koolstofatomen die een deel van hun elektronen met elkaar delen. Juist die laatste eigenschap is interessant voor experimenteel natuurkundigen. Van der Molen: “Die gedeelde elektronen zijn vrij om te bewegen. De vraag is: betekent dat dan ook een goede geleiding? En in hoeverre gedraagt zo’n systeem zich dan volgens de wetten van de kwantummechanica?” De logische vervolgvraag is of je de stroom door een molecuul ook kunt manipuleren, zegt Van der Molen, zodat je moleculaire minischakelaars kunt maken. “Schakelaars die aan- en uitgaan wanneer het systeem heen en weer switcht tussen een geleidende en een niet-geleidende vorm”, legt hij uit. “Een schakelaar van één nanometer groot is een droom van ons vakgebied. Je zou een supercomputer kunnen maken met een enorm aantal schakelaars en geheugenelementjes. Een chip met een enorme informatiedichtheid. En het mooie is: zulke moleculen zijn heel goedkoop.” Maar er is wel een probleem, relativeert hij meteen: zo’n chip moet natuurlijk een aantal jaren mee gaan. En dat is lastig met zulke afzonderlijke moleculen: die gaan los zitten, verschuiven, of ze vallen uit elkaar onder invloed van zuurstof. Zulke praktische problemen zijn niet zozeer iets waar hij zich zelf mee bezig houdt, zegt Van der Molen: “Wij creëren mogelijkheden waar anderen op kunnen voortborduren. Zo’n chip is misschien wat ambitieus, maar je kunt bijvoorbeeld ook denken aan sensoren die reageren op zuurgraad of op licht.” 15
Page 1 and 2: Waar wij trots op zijn de ontdekkin
Page 3 and 4: Inhoud De Faculteit der Wiskunde en
Page 5 and 6: C.J. Kok prijzen en de facultaire o
Page 7 and 8: • Simon Portegies Zwart (Sterrewa
Page 9 and 10: C.J. Kok publieksprijs Genomineerde
Page 11 and 12: Matteo Brogi Sterrewacht Leiden De
Page 13: Bron: ESO/Digitized Sky Survey 2 De
Page 17 and 18: Versimpelde weergave van kwantumint
Page 19 and 20: Markus Heydenreich Mathematisch Ins
Page 21 and 22: Het tweedimensionale rooster waarin
Page 23 and 24: Arno Knobbe Leiden Institute of Adv
Page 25 and 26: English summary Whether it concerns
Page 27 and 28: Marthe Walvoort Leids Instituut voo
Page 29 and 30: 29 English summary As opposed to th
Page 31 and 32: Elke Krekels Leiden ACADEMIC Center
Page 33 and 34: Morfine concentraties in het bloed
Page 35 and 36: Ewa Snaar-Jagalska Instituut Biolog
Page 37 and 38: Dit microscopische beeld van een ze
Page 39 and 40: Stefano Cucurachi Centrum voor Mili
Page 41 and 42: English summary Human activities ha
Page 43 and 44: Vincent Merckx Nationaal Herbarium
Page 45: Mycoheterotrofe planten stelen suik
Page 48 and 49: Proefschrift van het jaar 2011 & de
Page 50 and 51: Suggesties voor onder de kerstboom
Page 52: Faculteit der Wiskunde & Natuurwete

Waar wij trots op zijn - Ontdekker van het jaar - Universiteit Leiden

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?