Acht Vidi’s voor Delftse toponderzoekers

Dr. Jeroen Kalkman van het Delft Center for Systems and Control (3mE) gaat zebravisje doorlichten met zijn Vidi-beurs. Letterlijk. Kalkman beschijnt de half doorzichtige zeven millimeter dikke visjes met licht en reconstrueert aan de hand van interferentiepatronen van het licht de interne structuren in het visje. Deze techniek, die gebaseerd is op optische coherentie tomografie, heeft wel wat weg van echoscopie maar dan met licht in plaats van geluid.Tegelijk gaat Kalkman bepaalde genen en eiwitten, die biologen graag nader bestuderen, zichtbaar maken door middel van een fluorescentietechniek. Het zebravisje is een zeer populair diermodel voor het bestuderen van allerlei ziekteprocessen.

Vliegtuigen die je niet om de zoveel jaar opnieuw hoeft te verven en een enorme vooruitgang in de kweek van stamcellen. Dat zijn twee van de beloftes van het onderzoek van dr. Rienk Eelkema van de afdeling chemical engineering (TNW). Hij werkt aan katalysatoren waarmee je de structuur van materialen kunt aanpassen.

In april beschreef Eelkema in Nature Chemistry hoe hij de stijfheid van gels, waar stamcellen op gekweekt kunnen worden, varieerde door toediening van meer of minder katalysator. Dat is interessant voor celbiologen omdat de stijfheid van de gels de ontwikkeling van stamcellen tot gewone cel mogelijk beïnvloedt. “Op dit soort onderzoek borduur ik voort met het geld van NWO”, zegt Eelkema. “Ik wil nu ook katalysatoren maken waarmee ik de uitwisselingssnelheid van moleculen binnen een materiaal kan aanpassen. Door de katalysator aan of uit te schakelen, bijvoorbeeld onder invloed van licht of bepaalde chemicaliën, verandert het materiaal dan van vaste naar vloeibare vorm, en weer terug. Dit biedt perspectief voor zelfherstellende materialen. Als een coating (verflaag) van een vliegtuig scheurtjes vertoont, dan is het handig als je de coating even vloeibaar kunt maken waardoor alle scheurtjes dicht kunnen lopen. Je hoeft het vliegtuig dan niet opnieuw te verven.”

Eelkema’s collega van chemical engineering, dr. Jorge Gascon, werkt ook aan een katalysator. Hij wil er een maken die methaangas rechtstreeks in vloeibaar methanol omzet. “Dat is van belang omdat de olie opraakt”, legt de onderzoeker uit. “Aardolie is in de chemie de belangrijkste bron van koolwaterstoffen. Gelukkig ligt op de bodem van de oceaan een enorme hoeveelheid methaanhydraat. Als we dat winnen en omzetten in methanol, dan kunnen we weer een hele tijd vooruit. Van methanol kun je namelijk ook van alles maken. Je kunt het bijvoorbeeld omzetten in benzine.”

Er bestaan enzymen die de omzetting van methaan in methanol katalyseren. “Deze enzymen vormen onze inspiratiebron”, zegt Gascon. “Wij willen een synthetische katalysator ontwikkelen die nog beter werkt dan deze enzymen.” Dat is een uitdaging, want de koolwaterstofbindingen in methaan zijn allemaal hetzelfde. Een katalysator die niet exact de juiste structuur heeft zorgt er daardoor al snel voor dat de reactie niet tot het gewenste methanol leidt, maar tot water en koolstofdioxide.

Overal om ons heen kan de stroming van materie worden gestremd, bijvoorbeeld in pijpleidingen of in de aders van het menselijk lichaam. Dr. Brian Tighe van de afdeling process & energy (3mE) gebruikt computersimulaties om de stremming en het weer op gang komen van de stroming te begrijpen.

“Ik ben in het bijzonder geïnteresseerd in zachte materialen (soft solids) zoals emulsies en schuimen”, zegt Tighe. “Die materialen bevinden zich op het kantelpunt tussen een vloeibare en een vaste vorm. Wat bepaalt nou welke vorm ze aannemen? En hoe gedragen ze zich op dat kantelpunt? Dat onderzoek ik.”

Enigszins in dezelfde hoek zit het onderzoek van dr. Lucia Nicola, die ook een aanstelling heeft bij 3Me. Zij onderzoekt wrijving. Wrijving kost miljarden. Een derde van de brandstof in een auto, bijvoorbeeld, gaat er zomaar aan verloren. Hoe kunnen we wrijving verminderen? Eerst moeten we begrijpen hoe het werkt. Met computersimulaties probeert Nicola hier inzicht in te krijgen.

Dr. Alessandra Palmigiano van TBM onderzoekt multi-agent fenomenen. “We passen de nieuwste technieken op het gebied van mathematische logica toe bij de verbetering van de prognoses over de evolutie en de uitkomst van sociale situaties waarbij collectieve besluitvorming of consumentengedrag een rol speelt”, schrijft Palmigiano in een persbericht van NWO.

Dr. Riccardo Riva van de groep geoscience and remote sensing (Citg) onderzoekt de stijging van de zeespiegel. De stijging van de zeespiegel is nergens ter wereld hetzelfde. Met zijn project brengt hij de regionale verschillen in kaart.

En dan is er tot slot het project van dr. Andy Zaidman (software engineering, EWI). Hij ontwikkelt technieken om software te verbeteren. “De meeste software bevat fouten”, schrijft hij in het NWO-persbericht. “Systematisch leren uit die fouten maakt het mogelijk om op een efficiëntere manier betere software te maken.”

Dit jaar deden er in totaal maar liefst 432 onderzoekers een gooi naar de Vidi-subsidies. Daarvan kregen er 86 daadwerkelijk geld toegekend. Dat is twintig procent van alle aanvragers.

De vorige keer kon NWO slechts zestien procent een beurs geven. Dat was toen het laagste slaagpercentage ooit in de rondes voor de Vidi-subsidies. De beurzen van NWO zijn vrijwel essentieel geworden voor een academische carrière en steeds meer wetenschappers dienden een onderzoeksvoorstel in.

In een poging de druk te verlagen, heeft NWO een spelregel veranderd. Wetenschappers mogen nog maar twee keer een aanvraag voor een vidi-subsidie indienen. Voorheen was dat drie keer. “Misschien zijn ze nu iets zuiniger met hun poging”, speculeert een woordvoerder.

De vorige keer verschoof bovendien het tijdstip waarop wetenschappers een voorstel moesten indienen, waardoor ze langer de tijd hadden om de deadline te halen. Dat zou ook een reden kunnen zijn dat er toen extra veel aanvragen binnen kwamen. NWO wilde de verschillende aanvraagdata beter spreiden over het jaar.

In de Vernieuwingsimpuls verdeelt NWO onderzoeksgeld onder wetenschappers in verschillende stadia van hun loopbaan. De Veni-subsidies zijn bedoeld voor recent gepromoveerde wetenschappers, de Vidi-subsidies voor ervaren wetenschappers en de Vici-subsidies voor zeer ervaren wetenschappers. De namen zijn ontleend aan een bericht van Julius Caesar, die een vijandelijk leger had verslagen: ik kwam, ik zag, ik overwon.