Sommerdijk stond vorig jaar maart in de schijnwerpers met zijn onderzoek naar de basis van biomineralisatie; het groeiproces van schelpen en botten. Hij toonde aan dat nanoclusters de bouwstenen vormen in de groei, en haalde met dit nieuwe inzicht de cover van Science.

Met het geld van NWO gaat dr.ir. Nico Sommerdijk van de faculteit Scheikundige Technologie zich nu onder andere richten op de vorming van bot. “Tot nu toe werkten we met calciumcarbonaat, het materiaal van schelpen. Nu gaan we ons meer richten op calciumfosfaat, het materiaal waarvan botten gemaakt zijn. We gaan kijken of we het botgroeiproces kunnen nabootsen en begrijpen, door de biologische moleculen te vervangen door polymeren.”

Een van de doelen van het onderzoek is om uiteindelijk botvervangers te kunnen maken. Maar Sommerdijk kijkt verder: “Door de processen uit de natuur te begrijpen, kunnen we mogelijk geheel nieuwe materialen maken, waaraan nog nooit iemand gedacht heeft.”

Sommerdijk gebruikt voor zijn onderzoek een unieke elektronenmicroscoop, waarvan wereldwijd slechts één exemplaar bestaat: de TU/e cryoTitan van FEI Company. Deze elektronenmicroscoop heeft de unieke eigenschap dat hij processen in vloeistoffen driedimensionaal op nanoschaal kan bekijken door samples supersnel in te vriezen.

Nanotechnologie
Nanotechnologie wordt gezien als een van dé grote beloftes voor de toekomst. Maar slechts weinig nano-onderzoek is gericht op het ‘productierijp maken’ ervan. Natuurkundige dr.ir. Erwin Kessels wil met zijn Vici-subsidie de kloof overbruggen tussen onderzoek in het lab en industriële productie van bijvoorbeeld nieuwe nano-elektronica en zonnecellen. Als voorbeeld van zo’n kloof noemt Kessels koolstof nanobuisjes. “Die zijn geschikt voor allerlei elektronische toepassingen. Maar de productie van buisjes met de juiste eigenschappen wordt nog niet beheerst. Vaak maakt men een groot aantal buisjes, en selecteert die ene die voldoet.” Voor onderzoeksdoeleinden volstaat dat, maar voor industriële productie zeker niet.

Kessels: “Die stap, van het produceren van een demoversie, naar het industrieel en betrouwbaar produceren, dat vergt nog heel veel onderzoek.” Het werk van Kessels draait om het aanbrengen van ultradunne lagen; lagen met een dikte van slechts enkele atomen. Tot heden worden in de micro-elektronica-industrie volledig dekkende lagen gelegd, waarna er microscopisch kleine patronen uit geëtst worden. Kessels wil mogelijk maken dat hij deze nanostructuren direct kan aanbrengen, zonder etsen.

Als voorbeeldproduct noemt Kessels een transistor van een koolstof nanobuisje, waarop de elektrodes direct zijn aangebracht. Verder wil de 36-jarige onderzoeker tegelijk de materiaaleigenschappen op atomaire schaal beter beheersen, zodat de gemaakte producten ook optimaal functioneren. Denk aan zonnepanelen met een hoger rendement.

De Vicisubsidies van NWO zijn bedoeld voor onderzoekers die maximaal vijftien jaar geleden gepromoveerd zijn. De subsidies bieden de kans een eigen onderzoeksgroep op te bouwen. (IJ)