Onderzoek bij AMOLF

ENG | NL

Wetenschappers bij AMOLF zijn steeds op zoek naar de fundamentele samenhang tussen de architectuur en interacties van en in complexe moleculaire en materiële systemen, variërend van nanofotonische structuren tot multi-cellulaire organismen, en hun eigenschappen en functies.

AMOLF verricht onderzoek binnen de volgende sterk met elkaar verbonden thema’s.

Nanophotonics

Grenzen verleggen met licht
Amolf-onderzoekers op het gebied van de nanofotonica proberen licht te temmen. Ze zoeken de uiterste grenzen op van wat mogelijk is. Zo maken ze structuurtjes die qua doorsnee 100.000 keer in een mensenhaar passen. Daarmee bestuderen ze de wisselwerking tussen licht en één enkele molecuul. De metingen zijn ook in tijd extreem nauwkeurig. Ze registreren per femtoseconde, een biljardste van een seconde.

Maar bestuderen is niet genoeg, de onderzoekers willen het licht ook manipuleren: een andere kant op sturen, versnellen, afremmen of van kleur laten verschieten. Dat levert niet alleen verrassende fysica op. Beheersing van licht op de nanoschaal belooft veel goeds voor de toekomst. Denk aan zuiniger en slimmere leds, efficiëntere zonnecellen, medische diagnostiek en krachtige informatietechnologie op basis van licht in plaats van elektronen.

Lees meer

 

Nanophotovoltaics

Lichtmanagement in zonnecellen
Er zijn vele manieren om zonnecellen beter te maken. Eén manier is ervoor zorgen dat ze zo veel mogelijk zonlicht opvangen. AMOLF-onderzoekers passen hun expertise om licht te beheersen toe op zonnecellen. Door licht op te sluiten in structuurtjes kleiner dan zijn eigen golflengte kunnen ze het gedrag ervan sturen, het vasthouden in de zonnecel zodat het kan worden omgezet in energie. De onderzoekers ‘stempelen’ bijvoorbeeld nanostructuren op conventionele silicium zonnecellen. Een andere route is de zonnecellen te voorzien van een organische laag waarin licht zich goed laat sturen. Een derde route is een revolutionair nieuw type organische zonnecel te ontwikkelen waarin de nanostructuren van nature aanwezig zijn.

AMOLF wil zonnecellen efficiënter maken door ze beter gebruik te laten maken van licht. Daarnaast verkent het de mogelijkheden om zonnecellen goedkoper te produceren. Zo kan de prijs van zonne-energie omlaag en wordt het ook voor bedrijven aantrekkelijker om op deze schone energiebron over te stappen.
Lees meer

 

Designer matter

Nieuwe materialen ontwerpen
Hoe kun je nieuwe typen materialen maken die in de natuur niet voorkomen? Materialen met ongekende eigenschappen? Bijvoorbeeld een rubberachtig blok dat korter wordt als je eraan trekt in plaats van langer, objecten die zichzelf samenstellen net zoals je eigen lichaam dat doet, of een materiaal dat zijn omgeving waarneemt en er slim op reageert. Met onderzoek naar designer matter is AMOLF een nieuwe weg ingeslagen. Experimenten, computersimulaties en theoretische modellen worden gecombineerd met 3D printing en nanofabricage. Zo ontwerpen en maken de onderzoekers allerlei bijzondere materialen: van kristalstructuren op de microschaal via zichzelf vouwende origamivellen tot zachte materialen die kunnen kruipen.

Het vakgebied designer matter staat nog in de kinderschoenen, maar kan tot revolutionaire toepassingen leiden. Denk aan ‘zachte robots’ die niet door software aangestuurd worden, maar zelf op hun omgeving reageren. Aan zonnecellen die zich automatisch richten op de zon. Of aan een heel nieuw type geneesmiddelen.

Lees meer

 

Living Matter

Een fysisch perspectief op leven
Hoe kan het dat niet-levende moleculen samen een cel vormen, de kleinste bouwsteen van leven? En hoe kan het dat cellen zich groeperen tot organen zoals de huid, hersenen en darm? Dat mysterie willen onderzoekers bij AMOLF helpen oplossen. Ze gebruiken daarvoor technieken en concepten uit de fysica: kwantitatieve experimenten waarin de gedragingen van cellen en organismen zoals groei, beweging en embryonale ontwikkeling worden gemeten met microscopie, in combinatie met modellen die het gedrag van levende systemen voorspellen.

Het mysterie van het leven ontraadselen is op zich al ambitieus. Hoe dichter we daarbij komen, hoe beter we in staat zijn de natuur na te bootsen. Bijvoorbeeld in sterke en slimme materialen die organen in het menselijk lichaam kunnen vervangen, of een organ on a chip, waarop geneesmiddelen kunnen worden uitgetest.

Lees meer