Spectroscopic signatures of excited state dynamics in organic materials
| Promotie: | Dhr. R. (Roel) Tempelaar |
| Wanneer: | 30 oktober 2015 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotor: | prof. dr. J. (Jasper) Knoester |
| Copromotor: | T.L.C. (Thomas la Cour) Jansen, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Fotosynthese als inspiratie voor zonnepanelen
De zon is vermoedelijk de meest aantrekkelijke bron voor onze toekomstige (groene) energie. In de natuur is de winning van zonne-energie na lange tijd geëvolueerd tot een uiterst geoptimaliseerd proces: fotosynthese. Roel Tempelaar onderzocht de fysica van fotosynthese, omdat een beter begrip de mogelijkheid biedt om de optimalisatieprincipes uit de natuur te reproduceren in zonnepanelen.
Een mogelijk optimalisatieprincipe is kwantumtransport. Volgens de kwantummechanica kan energie zich als golf gedragen waardoor energietransport aanzienlijk sneller verloopt. Recente experimenten met ultrakorte laserstralen hebben indicaties gevonden van kwantumtransport in fotosynthetische complexen. Echter, de in de natuur voorkomende organische materialen zijn zacht en vervormbaar waardoor een golf naar verwachting snel uitdooft. De vraag is dus hoe kwantumtransport kan bestaan.
Tempelaar onderzocht het kwantumtransport in een synthetisch molecuul. Door een klein molecuul te kiezen is dit fenomeen veel beter te bestuderen dan in een groot fotosynthetisch complex. Zijn onderzoek toont aan dat het golfkarakter van energie langer kan bestaan door gebruik te maken van vibraties van het molecuul. Dit betekent dat de vervormbaarheid van organische materialen juist een positieve werking kunnen hebben op kwantumtransport.
Daarnaast stelt Tempelaar een ultrakort laserexperiment voor waarmee kwantumtransport geïdentificeerd kan worden met een veel grotere betrouwbaarheid dan met de metingen die tot dusver zijn gedaan. Dit biedt de mogelijkheid om nadere inzichten te krijgen in de rol van kwantummechanica in onze toekomstige zonnepanelen.
Het promotieonderzoek van Roel Tempelaar vond plaats bij de afdeling Theorie van de Gecondenseerde Materie van het Zernike Institute for Advanced Materials. Hij werkt inmiddels als postdoc aan de Colombia University, New York (VS).