Nog maar net is Herre van der Zant van Technische Natuurwetenschappen benoemd tot Antoni van Leeuwenhoek-hoogleraar en meteen is het raak. Zijn onderzoekers hebben ‘s werelds kleinste trillende nanosnaar gemaakt.
Kunnen we de komende tijd meer van dit soort doorbraken verwachten, nu u hoogleraar bent?
“Tot nu toe werkte ik bij nanoscience, onder de hoede van de professoren Leo Kouwenhoven, Hans Mooij en Cees Dekker. Door al die publicaties van hen sneeuw je een beetje onder. Als je dan zelf met iets komt, denken de media al gauw: ‘daar heb je er weer één van die groep’. Dat gaat nu veranderen.”
Maar komt uw onderzoek naar trillende nanobuisjes nu ook in een stroomversnelling?
“Mijn benoeming is goed voor de continuïteit van ons werk, maar verder blijft veel bij het oude. Ik heb mijn onderzoeksgroep van acht promovendi en postdocs vorig jaar al grotendeels samengesteld met een Vici-subsidie van NWO.”
Vertelt u eens wat meer over die nanosnaar waar jullie vorige week Nano Letters mee haalden.
“We hebben een koolstofnanobuisje in trilling gebracht door er een wisselstroom doorheen te sturen. Het buisje trilde bij een heel hoge frequentie, van tientallen megahertz. Bij extreem lage temperaturen zou deze snaar misschien nieuwe quantumeffecten kunnen vertonen.”
In een persbericht staat dat het een pianosnaar is.
“Door de spanning op de nanobuis aan te passen konden we de buis stemmen, waardoor hij langdurig in trilling bleef. Net als de snaar van een piano of gitaar. Maar we hebben de trilling nog niet helemaal onder controle. We weten niet wanneer de trilling harmonisch is of wanneer hij afwijkende patronen gaat vertonen. Op een gegeven moment leek de snaar Jimi Hendrix te imiteren. De amplitude schoot omhoog, hield aan en dook weer omlaag.”
Waar moet dit onderzoek toe leiden?
“We hopen vooral nieuwe quantumeigenschappen van nanobuisjes te vinden. Maar het onderzoek is nog heel nieuw en in de ontdekkingsfase.”
Wat zijn de grootste uitdagingen?
“Een van de grootste uitdagingen is het meten van trillingen van slechts enkele picometers. Dat zijn miljardsten van een millimeter. We hopen die te meten in nanobuisjes vlak boven het absolute nulpunt (min 273 graden Celsius – red.). Als dat lukt, krijgen we misschien wel antwoord op de vraag waar de quantumwereld eindigt.”
Hoezo?
“Een nanobuis kan relatief groot zijn, maar als we enkele milligraden boven het nulpunt toch trillingen waarnemen, gedraagt de hele buis zich net als afzonderlijke atomen: volgens de wetten van de quantummechanica. Atomen blijven namelijk ook altijd trillen.”
Hebben jullie bij die lage temperaturen geen last meer van verstorende, Jimi Hendrix-achtige afwijkingen?
“Dat weten we nog niet. Het kan zijn dat we iets heel anders moeten bedenken. Misschien wel iets met magneetjes. Daar moeten op de een of andere manier kleine trillingen mee te maken zijn.”
U heeft begin jaren negentig drie jaar lang aan het Massachusetts Institute of Technology in de Verenigde Staten gewerkt. Wat deed u daar?
“Onderzoek naar supergeleidende elektronica samen met IBM en AT&T. Het grappige van het MIT is dat het daar allemaal keien zijn in hun vakgebied.”
Waarom bent u teruggekomen naar Delft?
“Ik wilde niet dat mijn kind daar naar school zou gaan. De middelbare scholen zijn daar niet zo goed. Bovendien is de cultuur daar heel oppervlakkig.”
Maar het MIT is een begrip. Iedereen wil daar toch werken?
“Ik kon er wel blijven, maar met eigen geld. Dat wil zeggen: subsidiegeld. Soft money, heet dat. Maar dat was niet de reden van mijn vertrek. Ik vond het na drie jaar wel weer mooi.”
Dus toen heeft u zich in Delft op trillende nanobuisjes en electrontransport gestort?
“Dat kwam pas later. Ik heb mij eerst gericht op ladingsdichtheidsgolven.”
Wat zijn dat?
“Je wilt echt niet weten wat dat zijn.”
Toch wel.
“Ik weet niet hoe ik dat uit moet leggen. Het heeft te maken met de instabiliteit van atoomketens. Kleine vervormingen in het atoomrooster kunnen er voor zorgen dat de geleidende eigenschappen veranderen. Ladingsdichtheidsgolven waren een tijd lang erg hot…”
Maar?
“Maar het onderzoeksgebied was te nauw en al gauw raakte nanotechnologie in zwang. En als je toekomstperspectief wilt, dan moet je je op nieuwe opkomende onderwerpen richten. Het nadeel is wel dat ik nu pas net in dit veld bezig ben. Soms komen studenten bij me langs met vragen, maar dan weet ik net zo weinig als zij.”
WIE IS HERRE VAN DER ZANT?
Prof.dr.ir. Herre van der Zant (1963) is sinds 1995 verbonden aan het Kavli Institute of Nanoscience van de TU. Hij onderzoekt enkel-molecuul-devices en Nems (nano electro mechanical systems). Na zijn promotie in 1991 aan de TU werkte hij onder meer bij het Massachusetts Institute of Technology in de Verenigde Staten. Deze maand werd hij benoemd tot Antoni van Leeuwenhoek-hoogleraar. Van der Zant woont samen zijn partner, Barbara, en heeft een zoon van acht.
Kunnen we de komende tijd meer van dit soort doorbraken verwachten, nu u hoogleraar bent?
“Tot nu toe werkte ik bij nanoscience, onder de hoede van de professoren Leo Kouwenhoven, Hans Mooij en Cees Dekker. Door al die publicaties van hen sneeuw je een beetje onder. Als je dan zelf met iets komt, denken de media al gauw: ‘daar heb je er weer één van die groep’. Dat gaat nu veranderen.”
Maar komt uw onderzoek naar trillende nanobuisjes nu ook in een stroomversnelling?
“Mijn benoeming is goed voor de continuïteit van ons werk, maar verder blijft veel bij het oude. Ik heb mijn onderzoeksgroep van acht promovendi en postdocs vorig jaar al grotendeels samengesteld met een Vici-subsidie van NWO.”
Vertelt u eens wat meer over die nanosnaar waar jullie vorige week Nano Letters mee haalden.
“We hebben een koolstofnanobuisje in trilling gebracht door er een wisselstroom doorheen te sturen. Het buisje trilde bij een heel hoge frequentie, van tientallen megahertz. Bij extreem lage temperaturen zou deze snaar misschien nieuwe quantumeffecten kunnen vertonen.”
In een persbericht staat dat het een pianosnaar is.
“Door de spanning op de nanobuis aan te passen konden we de buis stemmen, waardoor hij langdurig in trilling bleef. Net als de snaar van een piano of gitaar. Maar we hebben de trilling nog niet helemaal onder controle. We weten niet wanneer de trilling harmonisch is of wanneer hij afwijkende patronen gaat vertonen. Op een gegeven moment leek de snaar Jimi Hendrix te imiteren. De amplitude schoot omhoog, hield aan en dook weer omlaag.”
Waar moet dit onderzoek toe leiden?
“We hopen vooral nieuwe quantumeigenschappen van nanobuisjes te vinden. Maar het onderzoek is nog heel nieuw en in de ontdekkingsfase.”
Wat zijn de grootste uitdagingen?
“Een van de grootste uitdagingen is het meten van trillingen van slechts enkele picometers. Dat zijn miljardsten van een millimeter. We hopen die te meten in nanobuisjes vlak boven het absolute nulpunt (min 273 graden Celsius – red.). Als dat lukt, krijgen we misschien wel antwoord op de vraag waar de quantumwereld eindigt.”
Hoezo?
“Een nanobuis kan relatief groot zijn, maar als we enkele milligraden boven het nulpunt toch trillingen waarnemen, gedraagt de hele buis zich net als afzonderlijke atomen: volgens de wetten van de quantummechanica. Atomen blijven namelijk ook altijd trillen.”
Hebben jullie bij die lage temperaturen geen last meer van verstorende, Jimi Hendrix-achtige afwijkingen?
“Dat weten we nog niet. Het kan zijn dat we iets heel anders moeten bedenken. Misschien wel iets met magneetjes. Daar moeten op de een of andere manier kleine trillingen mee te maken zijn.”
U heeft begin jaren negentig drie jaar lang aan het Massachusetts Institute of Technology in de Verenigde Staten gewerkt. Wat deed u daar?
“Onderzoek naar supergeleidende elektronica samen met IBM en AT&T. Het grappige van het MIT is dat het daar allemaal keien zijn in hun vakgebied.”
Waarom bent u teruggekomen naar Delft?
“Ik wilde niet dat mijn kind daar naar school zou gaan. De middelbare scholen zijn daar niet zo goed. Bovendien is de cultuur daar heel oppervlakkig.”
Maar het MIT is een begrip. Iedereen wil daar toch werken?
“Ik kon er wel blijven, maar met eigen geld. Dat wil zeggen: subsidiegeld. Soft money, heet dat. Maar dat was niet de reden van mijn vertrek. Ik vond het na drie jaar wel weer mooi.”
Dus toen heeft u zich in Delft op trillende nanobuisjes en electrontransport gestort?
“Dat kwam pas later. Ik heb mij eerst gericht op ladingsdichtheidsgolven.”
Wat zijn dat?
“Je wilt echt niet weten wat dat zijn.”
Toch wel.
“Ik weet niet hoe ik dat uit moet leggen. Het heeft te maken met de instabiliteit van atoomketens. Kleine vervormingen in het atoomrooster kunnen er voor zorgen dat de geleidende eigenschappen veranderen. Ladingsdichtheidsgolven waren een tijd lang erg hot…”
Maar?
“Maar het onderzoeksgebied was te nauw en al gauw raakte nanotechnologie in zwang. En als je toekomstperspectief wilt, dan moet je je op nieuwe opkomende onderwerpen richten. Het nadeel is wel dat ik nu pas net in dit veld bezig ben. Soms komen studenten bij me langs met vragen, maar dan weet ik net zo weinig als zij.”
WIE IS HERRE VAN DER ZANT?
Prof.dr.ir. Herre van der Zant (1963) is sinds 1995 verbonden aan het Kavli Institute of Nanoscience van de TU. Hij onderzoekt enkel-molecuul-devices en Nems (nano electro mechanical systems). Na zijn promotie in 1991 aan de TU werkte hij onder meer bij het Massachusetts Institute of Technology in de Verenigde Staten. Deze maand werd hij benoemd tot Antoni van Leeuwenhoek-hoogleraar. Van der Zant woont samen zijn partner, Barbara, en heeft een zoon van acht.
Comments are closed.