24 december, 2013

Wetenschap & Kennis

Koperroestmaterialen worden supergeleidend bij relatief hoge temperaturen. Hoe dat kan, snappen wetenschappers nog niet. Louk Rademaker hoopt iets meer duidelijkheid te bieden. Net als 300 anderen verdedigde Rademaker dit jaar zijn proefschrift aan de Universiteit Leiden en deze week is hij onze Dr.Leiden.nu. Door: Francien Yntema.

Waarom onderzoek naar koperroestmaterialen?

“We hebben nieuwe supergeleiders nodig. Supergeleidende materialen zijn handig omdat ze energie transporteren zonder energieverlies en omdat ze sterke magneetvelden kunnen opwekken zoals die in een MRI-scanner nodig zijn. Het probleem is alleen dat de meeste materialen pas supergeleidend worden als ze extreem koud zijn, in het geval van aluminium 1,2 Kelvin. Bij toeval ontdekten wetenschappers zo’n veertig jaar geleden een aantal materialen die bij hogere temperaturen supergeleidend worden. Voorbeelden zijn mengsels van koperroest en zeldzame metalen, die rond 120 Kelvin supergeleidend zijn. We willen begrijpen hoe de supergeleiding van koperroestmaterialen werkt, zodat we op den duur materialen kunnen ontwikkelen die bij kamertemperatuur supergeleidend zijn.”

Wat hield jouw onderzoek in?

“Ik heb voorspellingen gedaan over het gedrag van koperroestmaterialen. Vroeger bestudeerden onderzoekers blokken roest, maar met de komst van de nanotechnologie is er meer mogelijk. Hans Hilgenkamp van de Universiteit Twente kwam op het idee om sandwiches te maken van verschillende materialen van een atoomlaag dik. Ik heb beredeneerd welke bijzondere effecten er in sandwiches met koperroestmaterialen kunnen optreden en wat die effecten ons vertellen over de elektrische eigenschappen van die materialen. Als onderzoekers straks gaan experimenten met de roestsandwiches, kunnen mijn voorspellingen helpen bij het interpreteren van hun resultaten.”

Wat is het maatschappelijke nut van je onderzoek?

“Het nut van theoretisch natuurkundig onderzoek is nooit direct duidelijk, maar als je naar de geschiedenis kijkt zie je dat het vakgebied zeer belangrijk is. Onze computers zitten bijvoorbeeld vol transistoren. Transistoren zijn vijftig jaar geleden voor het eerst ontwikkeld en dat was alleen mogelijk omdat theoretisch natuurkundigen dertig jaar eerder de benodigde kennis hadden vergaard. Die theoretici wisten toen nog niet dan hun vondsten ooit in smartphones zouden worden gebruikt. Wat het onderzoek naar koperroestmaterialen ons zal opleveren is ook niet helemaal duidelijk, maar materialen die bij hogere temperaturen als supergeleider functioneren kunnen in ieder geval het energieverbruik terugdringen. In hoogspanningskabels gaat nu 10 procent van de energie verloren en met een supergeleider op kamertemperatuur hoeft dat niet meer.”

Wat heb jij met Leiden?

“Ik woon sinds mijn tiende in Leiden en mijn moeders familie is al langer met de stad verbonden. Mijn vader is ook aan de Universiteit Leiden gepromoveerd en mijn moeder heeft hier een deel van haar promotieonderzoek gedaan, net als mijn opa en overgrootvader. Verder zit ik sinds 2006 namens de SP in de Leidse gemeenteraad.”

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks de beste artikelen