Je leest:

Lichtdressuur voor betere zonnecellen

Lichtdressuur voor betere zonnecellen

Licht kan gehoorzaam zijn, en daar maken wetenschappers handig gebruik van. Om ervoor te zorgen dat licht optimaal presteert in bijvoorbeeld zonnecellen of lampen proberen onderzoekers Diana Grishina en Femi Ojambati het licht naar eigen zeggen te dresseren. Ze vertellen over hun onderzoek.

Diana Grishina en Femi Ojambati proberen licht te dresseren.
Stichting FOM

“Wij gebruiken complexe nanostructuren om licht te vangen en te dresseren. We willen licht precies vertellen wat het moet doen, zodat het bruikbaar wordt voor allerlei toepassingen zoals efficiënte zonnecellen, optische sensoren, microchips, lampen of quantumcomputers.”

Diana Grishina: “Wij gebruiken kristallen op nanoschaal en kijken hoe licht zich daarin beweegt en hoe het gedrag verandert als de structuur verandert. We noemen die structuren ‘complex’ omdat het gedrag van licht in de totale structuur zich niet laat afleiden uit het gedrag in een onderdeel ervan. Met een kleine verandering in de structuur kan het licht zich plotseling heel anders gedragen, dat maakt het een spannend vakgebied.”

Femi Ojambati: “Hoe kun je zo veel mogelijk licht vangen en vasthouden in een nanostructuur? Dat is de belangrijkste vraag voor mijn promotieonderzoek. Ik werk met deeltjes zinkoxide op glas. Dat is alles wat je nodig hebt om heel interessante fysica te doen.”

Diana Grishina en Femi Ojambati zijn beiden junior onderzoeker in de groep Complex Photonic Systems bij het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie aan de Universiteit Twente. Grishina studeerde af aan de Lomonosov staatsuniversiteit in Moskou. Ojambati behaalde zijn bachelor aan de technische universiteit van Minna, Nigeria, en zijn master aan de Friedrich Schiller-universiteit in Jena, Duitsland.

Diana Grishina: “In het eerste jaar van mijn promotieonderzoek was ik druk in het lab met het produceren van de nanostructuren. In mijn geval zijn dat driedimensionale siliciumkristallen met gaatjes erin. Inmiddels doe ik ook optische experimenten. Toen het voor het eerst lukte om licht te manipuleren in structuren die ik met mijn eigen handen had gemaakt, was dat echt indrukwekkend.”

Femi Ojambati: “Voor mij was het een hoogtepunt toen ik merkte dat het licht zich precies zo gedraagt als ik op grond van mijn model had verwacht. Ik wil het gedrag van licht tot in de finesses controleren: hoe het zich voortbeweegt, hoe het geabsorbeerd wordt of opgeslagen en voor hoe lang. Daarvoor hebben we hier een veelbelovende techniek ontwikkeld, waarmee we honderd keer zo veel licht precies naar een bepaalde uitgang kunnen sturen. Het onderzoek is fundamenteel interessant, maar ook zeer toepasbaar. Bijvoorbeeld voor Philips. Hiermee kunnen ze met zo min mogelijk kostbaar fosfor goedkopere lichtbronnen maken. Maar er zijn ook heel andere toepassingen denkbaar, bijvoorbeeld in quantumcomputers.”

Quantumcomputers maken gebruik van het vreemde gedrag van fundamentele deeltjes om berekeningen te doen. Bijvoorbeeld een ingevangen elektron dat zowel links- als rechtsom draait. Wetenschappers voorspellen dat quantumcomputers op sommige vlakken veel sneller zullen zijn dan klassieke computers. Er wordt momenteel hard gewerkt aan de realisatie van zo’n computer, maar waarschijnlijk duurt het nog jaren voordat de techniek er rijp voor is.
Pixabay, vrijgegeven in het publieke domein

Diana Grishina: “Ik vind het belangrijk dat mijn proefschrift straks niet onder een dikke laag stof verdwijnt. Ik wil andere onderzoekers laten zien dat het helemaal niet zo moeilijk is om driedimensionale fotonische kristallen te maken, waarin licht is te manipuleren. Ik hoop dat mijn proefschrift helpt om een nieuwe onderzoekslijn tot bloei te brengen.”

Femi Ojambati: “Ik doe nu precies het soort onderzoek dat ik al graag wilde doen terwijl ik nog studeerde. En ik ben blij met de uitstekende opleiding die we hier krijgen, waarmee we overal aan de slag kunnen als onderzoeker.”

Diana Grishina: “Ik raakte pas geboeid tijdens een zomercursus in Utrecht, over nanomaterialen. Toen ik hier voor het eerst rondliep, dacht ik direct: ja, hier wil ik werken. Ik vind het geweldig dat we altijd met de hele staf samen lunchen en dat alles vrij bespreekbaar is. In Moskou is zoiets ondenkbaar; daar eten de hoogleraren aan een aparte tafel.”

Ojambati en Grishina vertellen meer over hun onderzoek (Engelstalig filmpje).

Dit artikel is een publicatie van Stichting FOM.
© Stichting FOM, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 10 september 2015

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.