ERC Starting Grant voor vier Delftse onderzoekers
De European Research Council (ERC) heeft de ERC Starting Grants voor jonge onderzoekers bekend gemaakt. Vier van hen zijn wetenschappers van TU Delft. Deze Europese subsidie van 1,5 miljoen euro voor een programma van vijf jaar, is bedoeld om individuele wetenschappers hun eigen teams te laten opbouwen en baanbrekend onderzoek te doen.
De vier ERC Starting Grant-ontvangers van TU Delft zijn:
Marie-Eve Aubin Tam (TNW/BN)
Light-responsive microalgal living materials
De natuur creëert materialen die het vermogen hebben te groeien, te bewegen en hun omgeving waar te nemen. Dergelijke dynamische en interactieve materialen staan in sterk contrast met door de mens vervaardigde synthetische materialen. Recentelijk zijn wetenschappers geïnteresseerd geraakt in het incorporeren van levende cellen in materialen om levende materialen te vormen, waarbij meestal spiercellen of bacteriën worden gebruikt. Hoewel nog onvoldoende onderzocht, zijn op microalgen gebaseerde levende materialen veelbelovend, omdat microalgen bewegen in reactie op licht.
Het doel van dit ERC-project is om het eerste fotosynthetische levende materiaal op basis van microalgen te ontwikkelen met een dynamische, via licht aanpasbare vorm en met lokaal afgestemde (mechanische) eigenschappen. Dit project opent mogelijkheden voor een nieuwe klasse van materialen met levensechte functionaliteiten, zoals vormverandering en lichtgevoeligheid, die waarschijnlijk brede toepassingen zullen krijgen, van zachte robots tot fotosynthetische apparaten.
Sabina Caneva (3mE/PME)
Single-Molecule Acousto-Photonic Nanofluidics (SIMPHONICS)
Het uitlezen van biomoleculaire signaturen en begrijpen wat hun rol is bij gezondheid en ziekte is een van de grootste wetenschappelijke uitdagingen in de genoom- en proteoombiologie. Een volledige analyse van de sequentie van individuele eiwitten die op cellulair niveau tot expressie komen, ligt echter nog steeds buiten het bereik van onze huidige technologie, evenals technieken van de volgende generatie die deze nanoschaalverbindingen nauwkeurig kunnen manipuleren. Het doel van Caneva’s SIMPHONICS-project is het ontwikkelen van een platform met hoge resolutie en hoge output, dat vaste nanopore-transportmetingen, ruimtelijk gemoduleerde akoestische golfvelden en single-molecule fluorescentie-tijdssporen combineert om eiwitten niet-invasief en op een massaal parallelle schaal in te sluiten, te scannen en te identificeren.
Specifiek zal SIMPHONICS bij 3mE een nieuwe onderzoekslijn starten die op unieke wijze principes en concepten toepast van nanopore-biofysica, nanofotonica en akoestische golven met het potentieel om de details op moleculair niveau te onthullen van fundamentele biologische processen in realistische, maar technisch uitdagende fysiologische contexten.
Lees meer over Caneva’s onderzoek en het bericht op de 3mE website.
Richard Norte (3mE/PME)
Extreme Aspect Ration nano-Systems (EARS)
Eén manier om ruimtesondes met een lage massa over afstanden van miljarden kilometers te sturen is gebruik te maken van zeilen die gemaakt zijn van uiterst lichte en sterk reflecterende materialen. Een grote uitdaging bij het ontwerpen van deze zeilen is dat zij in de lengte en breedte “macro-schaal” moeten zijn - zeg 4 x 4 m2 - maar “nanoschaal” dik, ongeveer een duizendste van de dikte van een mensenhaar. Deze nanotechnologie met extreme aspectverhoudingen verschilt fundamenteel van alle conventionele nanotechnologie die in de afgelopen halve eeuw is ontwikkeld. Met dergelijke materialen zouden zeer kleine ruimtesondes in de vorm van microchips met geïntegreerde camera's, sensoren en communicatiesystemen over enorme afstanden kunnen worden voortbewogen met behulp van krachtige aardse lasers. Voor een dergelijke uitdaging is een nieuw soort nanotechnologie nodig en het project van Norte zal een nieuwe kijk geven op de manier waarop wij objecten met dergelijke extreme geometrieën ontwerpen, vervaardigen en manipuleren.
Het EARS-project van Norte, waaraan een uitzonderlijke startsubsidie van 2,1 miljoen euro is toegekend, heeft tot doel nieuwe soorten lichtgewicht zeilmaterialen te maken en deze vervolgens met behulp van lasers te laten zweven terwijl objecten worden vervoerd die 100.000 keer massiever zijn dan alles wat tot dusver met coherent licht is opgewekt. Deze zeilmaterialen zullen gloednieuwe mogelijkheden bieden om zwaartekracht, materiaalkunde en licht-materie interacties te bestuderen.
Lees meer over Norte’s onderzoek en het bericht op de 3mE website.
Branko Šavija (CiTG/3MD)
Auxetic Cementitious Composites by 3D Printing
Beton is van nature bros. Dit is een probleem omdat belangrijke constructies, zoals kerncentrales, ductiliteit (vervormbaarheid) nodig hebben om functioneel te blijven na bijvoorbeeld aardbevingen. Meestal worden stalen staven of vezels gebruikt om beton te wapenen en meer vervormbaar te maken. Deze traditionele wapening voorkomt wel dat bestaande scheuren groter worden, maar maakt de structuren nog steeds kwetsbaar bij een volgende gebeurtenis of bij naschokken.
Branko Šavija wil nieuwe cementgebonden composieten met een hoge ductiliteit creëren, zogenaamde auxetische materialen, en deze gebruiken als wapening in beton. Auxetische materialen vertonen een onverwacht gedrag als zij worden blootgesteld aan mechanische spanningen en rek. Bij belasting in compressie krimpt het auxetische materiaal, maar als het materiaal wordt uitgerekt, wordt het dikker en zet het uit als een spons. Dit nieuwe, flexibelere cementgebonden composiet kan worden verkregen met behulp van 3D-printtechnieken.
In een voorstudie ontdekte Šavija dat auxetische materialen beter scoren op het gebied van buigsterkte en energieabsorptie dan conventionele wapening. Maar hoe het nieuwe vervormbare auxetische composiet en traditionaal beton zich gedragen in interactie met elkaar is onbekend. Met deze ERC-subsidie wil Šavija het potentieel van auxetische cementgebonden composieten fundamenteel begrijpen en volledig benutten door ontwerp, experimenten en numerieke modellering te combineren.
43% vrouwelijke ERC-winnaars
In totaal hebben 397 beginnende onderzoekers Starting Grants van de Europese Onderzoeksraad (ERC) toegewezen gekregen. De subsidies zijn gemiddeld 1,5 miljoen euro waard en zullen ambitieuze jongere onderzoekers helpen hun eigen projecten op te zetten, onderzoeksteams samen te stellen en hun beste ideeën na te streven. De geselecteerde voorstellen bestrijken alle onderzoeksdisciplines. Ongeveer 43% van de subsidies ging naar vrouwelijke onderzoekers, een stijging ten opzichte van de 37% in 2020 en het hoogste aandeel tot nu toe.