Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Marjolein Dijkstra ontving dit jaar de Physicaprijs. Tijdens FYSICA 2025 op 11 april jongstleden sprak zij de bijbehorende Physicalezing uit.

Materialen zijn overal
De kunst om materialen naar onze hand te zetten heeft de wereld zoals wij die kennen vormgegeven. Materialen zijn de bouwstenen van alles om ons heen: van gebouwen en voertuigen tot elektronica, kleding en zelfs voedsel. Ze leveren energie, voeren berekeningen uit en maken communicatie mogelijk. Niet voor niets spreken we over het stenen tijdperk, het ijzeren tijdperk en het silicium tijdperk – perioden in de geschiedenis waarin de mensheid leerde materialen uit de natuur te gebruiken. Maar wat als we nieuwe materialen zouden kunnen ontwerpen door simpelweg de atomen te ordenen zoals wij dat willen? Doorbraken in nanotechnologie en moderne synthesetechnieken brengen ons verleidelijk dicht bij het verwezenlijken van dit idee. We staan aan de vooravond van een nieuw tijdperk waarin we de grenzen van materialen en hun mogelijkheden opnieuw definiëren. 

De natuur als leermeester
Een veelbelovende aanpak is hiërarchische zelfassemblage, waarbij individuele deeltjes spontaan geordende structuren vormen – een mechanisme dat de natuur gebruikt voor de vorming van complexe structuren. In dit proces vormen atomen moleculen, combineren moleculen zich tot grotere eenheden, en uiteindelijk organiseren deze colloïdale bouwstenen, zoals nanodeeltjes, zich tot driedimensionale geordende structuren. Deze materialen onderscheiden zich door een precieze, periodieke nanostructuur en een extreem hoge oppervlak-tot-volume-verhouding – ideaal voor toepassingen in opto-elektronica, plasmonica, fotonica, katalyse en energieopslag.

Lees het volledige interview in het meinummer of klik hier.