Groningse stuurman op Europees vlaggenschip

RUG-hoogleraar Technische Natuurkunde Bart van Wees is een van de werkgroepleiders (Workpackage Leaders) in het nieuwe ‘vlaggenschip programma’ over grafeen van de Europese Unie. Er is een investering van maar liefst een miljard euro gepland in dit onderzoeksprogramma, verdeeld over de komende tien jaar.

De Europese Commissie meldde vorige week dat twee onderzoeksprogramma’s zijn geselecteerd voor het ‘Future and Emerging Technologies Flagship program’ (Vlaggenschip programma voor toekomstige en opkomende technologieën). Naast Grafeen krijgt ook een project gericht op het ontrafelen van de werking van het menselijk brein (Human Brain) een miljard euro. Deze ‘vlaggenschip programma’s’ moeten onderzoeksgroepen en industriële partijen binnen Europa verenigen.

Het Grafeen project krijgt een budget van 54 miljoen euro voor de eerste dertig maanden. Er doen in eerste instantie zo’n 76 groepen aan mee, inclusief groepen uit de industrie. Een van de deelnemers is de onderzoeksgroep voor spintronica van Bart van Wees. ‘De eerste investering vanuit dit project levert iedere deelnemende groep een tot twee extra onderzoekers op’, vertelt hij.

Maar Van Wees is ook werkgroepleider voor het onderzoek naar spintronica, een van de speerpunten van het grafeenproject. In totaal zijn er zo’n twaalf werkgroepen gericht op verschillende speerpunten. ‘Het is natuurlijk een eer wanneer ze je vragen om werkgroepleider te worden. Als zodanig moet je het onderzoek op jouw terrein coördineren’, zegt Van Wees. ‘Een van de deelnemers aan mijn werkgroep is Albert Fert, die in 2007 de Nobelprijs voor natuurkunde won. Er zijn in totaal vier Nobelprijswinnaars betrokken bij het hele grafeen project.’

Grafeen is een bijzondere vorm van koolstof, slechts één atoom dik. Het heeft bijzondere eigenschappen die tot tal van nieuwe toepassingen zouden kunnen leiden. De EU verwacht dat de investering in het grafeen onderzoek de economie zal stimuleren.

‘Er is dus een bepaalde nadruk op toepassingen’, aldus Van Wees. ‘Maar op sommige terreinen zijn die toepassingen nog tamelijk ver weg, dus is er eerst nog een boel fundamenteel en exploratief onderzoek nodig.’ In zijn eigen werkgroep voor spintronica liggen de toepassingen nog niet echt binnen handbereik. ‘Een van de eerste toepassingen zal vermoedelijk op het terrein van sensortechnologie liggen. Omdat grafeen slechts een atoomlaag dik is, kunnen de elektronen in het materiaal de buitenwereld goed voelen. Daar kun je gebruik van maken.’

De ‘spin’ in spintronica staat voor een magnetische eigenschap van elektronen, die je kan zien als de draaibeweging van een tol. Die spin kan twee waarden hebben, ‘op’ of ‘neer’. Het is dus mogelijk om informatie te coderen met behulp van de spin van een elektron, die de informatie door het materiaal kan transporteren. Ook kan je veranderingen in de spin door invloeden uit de omgeving, bijvoorbeeld een magnetisch veld, waarnemen.

Wanneer het Vlaggenschip uitgevaren is, kunnen meer onderzoeksgroepen aanmonsteren via een open competitie om subsidies. In Nederland zal FOM, de stichting voor fundamenteel onderzoek van de materie, zo’n open subsidieronde organiseren. ‘Er is nu een handvol Nederlandse groepen betrokken bij dit project, ik hoop dat het er na de open competitie veel meer zijn.’