24 maart 2015

Mijn eerste buitenlandse conferentie

Ik ga nu iets heel geks zeggen: Kwantumplasmonica. En u weet dat nog, ik weet dat nog, soit, wij weten dat allemaal nog, toch? En dan nu. Ik zeg: skiën. Zeg ik dan iets heel raars of valt het mee?

Zomaar een greep uit de wijsheid die Mart Smeets ons te bieden heeft. Nu ja, niet helemaal lukraak natuurlijk. Want het klinkt, zoals Mart al zei, heel gek, maar kwantumplasmonica en skiën hebben meer met elkaar te maken dan je denkt. Dat de twee erg goed op elkaar aansluiten, leerde ik namelijk vorige week op mijn eerste buitenlandse conferentie.

Als een kind in de Efteling Drie keer eerder bezocht ik een natuurkundige conferentie in Nederland. Als een kind in de Efteling voelde dat: een schijnbaar onuitputtelijk aanbod van praatjes over mooi onderzoek en alle vrijheid om zelf te kiezen waar ik heenging. Maar vorige week was het echte werk. Waar de Nederlandse conferenties slechts twee dagen duurden en alleen Nederlands onderzoek betroffen, duurde dit een volle week en zag ik praatjes van onderzoekers uit Peking, Boston, Zürich, Singapore, Parijs en nog veel meer. De conferentie werd gehouden in een klein dorp in de Spaanse Pyreneeën. Wie scherp moet zijn, heeft frisse lucht en beweging nodig dacht men blijkbaar, want de meeste ochtenden waren vrij om te kunnen skiën. Daar maakte ik dankbaar gebruik van.

De Spaanse Pyreneeën vormen natuurlijk de ideale locatie om over kwantumplasmonica na te denken.
Hugo Doeleman voor NEMO Kennislink

Een goede match Praatjes over goed onderzoek zijn altijd leuk om naar te luisteren, maar echt interessant wordt het wanneer het ook nog relevant is voor mijn eigen project. Het leuke aan deze conferentie was dat het onderwerp, kwantumplasmonica, heel dicht tegen mijn onderzoek aan ligt.

Wanneer ouderwetse natuurkunde niet genoeg is Plasmonica is een onderzoeksveld dat kijkt naar trillingen van elektronen in kleine metaaldeeltjes of oppervlakken. Interessant aan die trillingen is dat ze door hun goede interactie met licht de energie van dat licht in een ontzettend klein volume kunnen concentreren. Dat is dan bijvoorbeeld weer handig wanneer je dat licht wilt detecteren of, omgekeerd, wil weten wat er zich in dat kleine volume afspeelt. Wanneer deze deeltjes of volumes zo klein worden dat je de effecten niet langer met ‘gewone’ huis, tuin- en keukennatuurkunde kunt verklaren, heeft men het over kwantumplasmonica. De onderzoekers op deze conferentie hielden zich onder andere bezig met het hoe je die effecten dan wel moet verklaren met behulp van de kwantummechanica, de theorie die beschrijft hoe de allerkleinste deeltjes in de natuur zich gedragen.

De sterkte van de trillingen in metaaldeeltjes is erg afhankelijk van de frequentie van die trilling. Die afhankelijkheid zorgt ervoor dat de metaaldeeltjes verschillend reageren op licht met verschillende frequenties, en dus verschillende kleuren. Zonder dat men wist wat er achter zat, gebruikten mensen dit al in de middeleeuwen om verschillende kleuren glas in lood te maken, zoals hier in het raam van de Notre Dame in Parijs.

Een kwantumtransistor voor licht Wat heeft dat precies met mijn onderzoek te maken? Welnu, ik probeer met een combinatie van een trilholte voor licht en een klein metaaldeeltje een apparaatje te maken dat licht zo sterk concentreert dat zich ook kwantummechanische effecten gaan afspelen. Als dat lukt, zou je er bijvoorbeeld een soort transistor voor licht mee kunnen maken: de basis van een computer die met licht werkt in plaats van elektrische stroompjes. Wil ik goed begrijpen hoe zo’n transistor werkt, dan heb ik dezelfde kwantummechanische beschrijving nodig als wordt gebruikt in de kwantumplasmonica. Dat is niet heel gek, want de helft van ‘mijn’ apparaatje (het metaaldeeltje) heeft zijn werking te danken aan precies die trillingen van elektronen in metaal.

In mijn onderzoek gebruik ik een systeem van een trilholte en een metaaldeeltje om licht op te vangen en te concentreren. Wanneer je daar op de goede plek een atoom plaatst, kunnen kwantummechanische effecten optreden.
Hugo Doeleman voor NEMO Kennislink

Bewust niet opletten Ik hoefde me dus niet te vervelen. Het programma zat tjokvol praatjes van de meest bekende wetenschappers op dit gebied. Dit was het moment op scherp op te letten, zo’n kans om te leren van de experts krijg je niet vaak. Toch lukte het me, tot mijn grote ergernis, niet om mijn concentratie er de hele middag bij te houden. Tegen het eind van de dag kreeg ik nauwelijks nog wat mee van de praatjes. Toen ik me hier later die avond bij mijn begeleider, die ook mee was, over beklaagde, lachte hij hartelijk. Hij beweerde stellig dat je maar de helft van alle praatjes op een conferentie moet proberen te volgen. De rest van de tijd moet je actief niet opletten en wat anders gaan doen. Alleen zo kun je echt je aandacht bij de praatjes houden waar je wel wilt opletten. Een mens kan zich simpelweg maar een beperkte tijd concentreren.

Interactief De rest van de conferentie heb ik, mede dankzij het advies van mijn begeleider, goed kunnen volgen. Naast de vele presentaties was er ook een postersessie, waarbij men aan de hand van een poster een onderzoek presenteerde. Dat is meestal veel informeler en interactiever dan de presentaties. Zelf had ik ook een poster meegenomen met enkele resultaten uit mijn berekeningen. Die berekeningen lieten zien dat je de hoeveelheid licht dat een atoom uitzendt meer dan duizend keer kan vergroten, wanneer je dat atoom op de juiste plek in een combinatie van een trilholte en een metaaldeeltje plaatst. Dit riep veel discussie op, want verbazend genoeg is dit effect sterker dan wanneer je alleen metaaldeeltjes gebruikt, die voor zover bekend kampioen zijn hierin.

Groepsfoto van de conferentie. Ik zit helemaal links op de tweede rij.

Veel geleerd Ik had uiteindelijk een hele leuke week, vol goede praatjes, discussies, lekker eten en veel skiën. Daarbij heb ik tijdens deze conferentie meer geleerd dan ik had verwacht. Behalve veel kwantummechanica en plasmonica en hoe je in het Spaans vraag waar de skilift is, heb ik bovenal geleerd dat je meer leert als je minder oplet. Mag ik dat zo zeggen? Ja dat mag ik zeggen.

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.