Foreign eye

Morning 8:45, Roland Holstlaan:  weather: snowing. Morning 8:55, Roland Holstlaan: weather: sunny.
When you live in Delft it really is impossible to understand which season you are in. Taking a nap can dramatically change your view of life! But if you live in a country like Iran, which uses the spring-based Jalali Calendar, all you need to do is take a look at the calendar to find out how far you are from spring. But how we can find that out here in Delft? Let’s make a comparison. In Iran there are two significant signs of spring. First, the calendar. Second, the market. Prices of everything in Iran rise dramatically as of 10 February, so you and your pocket always feel the arrival of lovely spring! But how about Delft? I was sad here about missing the sun and warm weather and wondered how I could feel the arrival of spring. I finally found my answer on Valentine’s Day. I happened to be looking at a bunch of mess in the water, when suddenly I saw that two little black birds were actually making their nest over it. Bingo! Spring is coming! Just like Groundhog Day! So that’s it: the first official sign of spring in Holland is when Dutch water birds make nests out of trash and sticks.

De groep van prof.dr.ir. Herre van der Zant maakte samen met Japanse collega’s een van ’s werelds gevoeligste sensoren. De sensor, een supergeleidend circuit met een resonator – een klein staafje dat in trilling gebracht kan worden, meet thermische trillingen bij een temperatuur van een honderdste graad boven het absolute nulpunt. Bij die temperatuur van bijna 273,15 graden Celsius onder nul maten de onderzoekers een uitwijking van minder dan tien femtometer (een femtometer is een miljoenste nanometer). Dat is kleiner dan de afmetingen van een atoomkern. Een artikel over deze doorbraak verscheen deze week in Nature Physics.

De onderzoekers willen de sensor verder verbeteren om zo nog kleinere trillingen te meten nog dichter bij het absolute nulpunt. Dat zou antwoord geven op een van de hamvragen in de nanotechnologie: houden nanostructuren zich aan de quantummechanica, net als losse atomen?

Atomen zijn door hun temperatuur altijd in trilling. Bij hoge temperaturen overheersen deze trillingen de quantummechanische effecten, die ook voor trillingen zorgen. Door de sensor nog verder af te koelen wordt het theoretisch mogelijk om ook deze nog veel kleinere trillingen waar te nemen. Tenminste, als ze ook daadwerkelijk bestaan. “Losse atomen en elektronen vertonen hier quantummechanisch gedrag”, vertelt auteur ir. Menno Poot, “maar van grotere structuren is het nog niet bekend.”De Delftse onderzoekers gaat het vooral om dit fundamentele onderzoek. Maar de verbetering van de sensor kan indirect ook maatschappelijke toepassingen opleveren. De sensor is een zogenaamd nano-elektromechanisch systeem (NEM). Grotere versies, zogeheten micro-elektromechanische systemen (MEMS), worden al voor talloze toepassingen gebruikt. Een airbagsensor is er een voorbeeld van. De NEM’s zijn veel gevoeliger. “Je zou ze daardoor bijvoorbeeld kunnen laten reageren op ultrahoge radiofrequenties”, zegt Poot. “Ze verbruiken dan minder energie en dat is interessant voor de telecomsector.”