Groot in nano

Kavli_Lab_2035

Much of the research for Quantum Nanoscience will focus on the quantum computer in the next ten years.

Het Kavli Institute of Nanoscience Delft vierde op 10 maart zijn tiende verjaardag. In geld draagt de bijdrage van de Kavli-foundation jaarlijks slechts ongeveer een procent van de begroting bij, maar de naam blijkt van onschatbare waarde.

Delft, 17 juli 2003 In de zomer van 2003 ontvangt prof.dr.ir. Hans Mooij (quantumtransport, TNW) een vreemde email. Een zekere ‘Kavli Foundation’ stelt zich ten doel om onderzoek in nanowetenschappen, astronomie en neuroscience te bevorderen door per deelgebied drie of vier instituten te sponsoren. Of Delft daar interesse in heeft.

“Ik had nog nooit van Kavli gehoord”, herinnert Mooij zich. Ja, Noorse koekjes die hij van zijn vakantie kende heetten zo. Maar dat zou het wel niet zijn. Indertijd wemelt het van de Nigeriaanse spam waarin fantastische bedragen worden aangeboden tegen een kleine storting. Dus Mooij is op zijn hoede. Googlend komt hij erachter dat Fred Kavli een van oorsprong Noorse industrieel is die een fortuin heeft vergaard met sensoren voor lucht- en ruimtevaart, auto’s en industrie. In 2000 verkocht hij zijn bedrijf Kavlico en sindsdien richt hij zich op filantropie. Als middel heeft hij daarvoor drie fundamentele wetenschapsgebieden gekozen: die van het heel kleine (nanoscience), het heel grote (kosmologie) en het ultiem complexe (hersenwetenschappen). Het bestuur dat hij heeft samengesteld, speurt naar de beste onderzoeksgroepen ter wereld.

Santa Barbara, 12 december 2003 Mooij en Cees Dekker hebben een ontmoeting met Kavli en het bestuur van de Kavli-stichting. Kavli zelf is buitengewoon aardig, zacht bespraakt maar houdt zich op de achtergrond. Het gesprek wordt gevoerd door leden van het Board – stuk voor stuk zwaargewichten van Amerikaanse universiteiten. Zij vragen Dekker en Mooij over hun onderzoek, over de support en hun doelen. Dekker krijgt het gevoel dat hij gescreend wordt. “Het was echt zo’n kandidatengesprek.” Op gegeven moment spreekt Kavli toch. “Wil jij directeur worden”, vraagt hij Mooij. Dat is goed, antwoordt deze.

Delft, 5 februari 2004 De geheimzinnige besluitvorming blijkt een handelsmerk van de Kavli-stichting. Tijdens een ontvangst in het Delftse stadhuis zegt Kavli iets dat alleen maar kan betekenen dat de Delftse nominatie binnen is. Toch vraagt Mooij het voor de zekerheid nog even na.

De Kavli-foundation stort 7,5 miljoen dollar in vijf jaarlijkse delen als kapitaal waarvan het instituut de rente krijgt. Kavli, opeens de zakenman, wil weten wat het cvb daar tegenover stelt. Het college zegt een vergelijkbaar bedrag toe. De papieren worden op 10 maart 2004 in New York getekend. Zusterinstellingen aan de Cornell universiteit en Caltech tekenen dan ook. “De financiële bijdrage is niet het belangrijkst”, zegt de huidige directeur Dekker. Het gaat om jaarlijks twee tot drie ton aan rente inkomsten – ruwweg een procent van de afdelingsbegroting. “Maar dat ze ons samen met Caltech en Cornell hebben uitgekozen als de top 3 in nanoscience, na een wereldwijde zoektocht. Dát geeft een enorm prestige. Later kwamen daar Harvard en Berkeley bij. Vijf topinstituten waarvan vier in de VS en wij. Daar zijn we trots op.”

Ilulissat, Groenland, 11-15 juni 2007 Zeventien wetenschappers van naam nemen deel aan het Kavli Futures symposium over bionanotechnologie. Dekker staat op de lijst tussen Stephen Chu (Nobelprijswinnaar 1997 en oud-minister onder Obama) en Freeman Dyson (legendarisch natuurkundige uit Princeton). Dit is zo’n evenement dat je vanuit Delft nooit voor elkaar zou krijgen, maar als Kavli-foundation wel. Dekker heeft het symposium samen met Paul McEuen (Cornell University) georganiseerd om grote geesten na te laten denken over de verre toekomst van nanotechnologie en biologie en over de samensmelting van bio- en nanotechnologie in kunstmatige cyborg cellen. Nature-redacteur Philip Ball doet er verslag van.

De onderzoekers stellen in hun eindrapport dat nanotechnologie nu vooral nog gebruikt wordt om levende cellen mee te onderzoeken. Maar dat op termijn nano-onderdelen een rol kunnen spelen binnen cellen. Dat er dus letterlijk een fusie plaats zal hebben tussen biologie en nanotechnologie. ‘Over vijftig jaar zal synthetische biologie net zo algemeen en verspreid zijn als elektronica nu’, stelt het slotdocument. ‘En net als bij elektronica zal de impact tijdens de ontwikkeling niet te voorspellen zijn. Toch hebben onze beslissingen van nu enorme gevolgen voor de toekomst.’

Ayers Rock, Zoetermeer, 16 september 2010 Mooij hangt aan een touw en daalt majesteitelijk af langs de klimmuur. Tientallen medewerkers van het Kavli Instituut zien een oranje vlaggetje uit zijn broekzak steken. Van beneden komt Dekker omhoog geklommen. Iets onder het midden komen ze elkaar tegen. Mooij overhandigt het vlaggetje aan Dekker. De 68-jarige emeritus draagt het stokje over en Dekker is de nieuwe directeur van het Kavli Institute of Nanoscience Delft dat sinds 2010 uit twee afdelingen bestaat: quantum nanoscience en bionanoscience. Delft is het eerste instituut dat een tweede ondersteuning (van vijf miljoen dollar) van de Kavli Foundation heeft ontvangen, mede ingegeven door de ontwikkeling van bionanoscience. Het oranje vlaggetje krijgt een plaats in de boekenkast van Dekker.

Boston, 28 februari 2012 Prof.dr.ir. Leo Kouwenhoven heeft nieuws voor het congres van de American Physical Society. Het is precies twee jaar nadat hij besloten heeft dat Majorana’s een interessant onderzoeksobject zijn. De zaal is als gevolg van de geruchtenstroom overvol.

Kouwenhoven presenteert de meetresultaten van een maand eerder met een opmerkelijk bestendig piekje in de geleiding. “Hebben we Majorana fermionen gezien?” besluit hij zijn presentatie, “I’d say it’s a cautious yes.”
Nature meldt ‘Quest for quirky quantum particles may have struck gold’ en daarmee zijn Kouwenhoven en Majorana’s wereldnieuws. De publicatie gaat op 23 maart naar Science die het stuk meteen laat reviewen. Op 12 april komt het artikel uit: ‘Signatures of Majorana Fermions in Hybrid Superconductor-Semiconductor Nanowire Devices’.

Delft, 6 februari 2014 “Tien jaar geleden hebben we ons gepresenteerd als instituut voor nanowetenschap omdat we geloofden dat nano geen hype was, maar omdat nano de fundamentele schaal is waar de materie zich ordent, van quantuminteracties tot de bouwstenen voor levende materie”, zegt Dekker. Voor quantum nanoscience zal veel van het onderzoek zich de komende tien jaar zich richten op de quantumcomputer. Bij Bionano-science richt het onderzoek de komende tien jaar zich op begrip van de moleculen van de cel. Er schemeren ideeën om zelf een levende cel te bouwen of onderdelen daarvan. Toen Richard Feynman stierf liet hij op zijn
blackboard een quote achter: ‘What I cannot create, I do not understand’. En inderdaad, de beste manier om een levende cel echt te begrijpen is er een te bouwen.”

 

Blijf op de hoogte van het onderzoek

Ontvang de Delft Integraal nieuwsbrief 4 keer per jaar