Sander Huisman (TNW-vakgroep Physics of Fluids) en Claas Willem Visser (ET-vakgroep Engineering Fluid Dynamics) schreven een gezamenlijk voorstel (gehonoreerd met 700 duizend euro), gericht op deeltjes in turbulente stromingen. Waar eerder onderzoek zich vooral richtte op bolvormige deeltjes, maken de twee onderzoekers gebruik van niet-ronde deeltjes, met behulp van in-air microfluidics-technologie. ‘Denk aan korte vezels, gekromde deeltjes en asymmetrische deeltjes. Die kunnen we op grote schaal – kilo’s per dag – maken. En dat is nodig, je wilt immers dat deze deeltjes effect hebben op de stroming, dan heb je er veel van nodig.’
Botsen, uitlijnen of verstrengelen?
Waar Visser zich vooral richt op het maken van de deeltjes, buigt Huisman zich over het gedrag van die deeltjes in een stroming. In heel veel processen komen niet-ronde deeltjes voor, legt hij uit. ‘Denk aan natuurverschijnselen als sneeuw, hagel, zeesneeuw en vulkaanuitbarstingen, maar ook in industriële processen als bij het maken van papier en textiel.’
Daarom gaan de onderzoekers op relatief grote schaal – 100 liter vloeistof en tientallen kilo’s deeltjes – experimenteren. Huisman: ‘Botsen de deeltjes, lijnen ze uit als een school vissen of verstrengelen ze als spaghetti? Het gedrag van deeltjes heeft gevolgen voor de hele stroming. Heb je meer begrip van het gedrag van deeltjes in stromingen, dan kun je ook allerlei industriële processen verbeteren en verduurzamen.’
Zonne-energie en hybride materialen
Linn Leppert, universitair docent bij de TNW-vakgroep Computational Chemical Physics, krijgt een M-subsidie à 350 duizend euro voor haar onderzoek naar het omzetten van zonne-energie in hybride materialen. Specifiek richt ze zich op zogeheten ‘hybride organisch-anorganische perovskieten’. Dat zijn nieuwe materialen voor toepassingen als zonnecellen, leds en fotodetectoren.
Leppert noemt het ‘essentieel voor de ontwikkeling van betere toepassingen dat we begrijpen hoe deze materialen de energie van de zon absorberen en omzetten’.
Netwerken beter begrijpen
Clara Stegehuis, werkzaam bij EEMCS-vakgroep Mathematics of Operations Research, en Albert Wong (TNW-vakgroep Chemical Reaction Networks) willen netwerkprocessen beter begrijpen. Daarvoor krijgen ze 700 duizend euro van NWO. Volgens de onderzoekers komen complexe netwerkprocessen overal voor – van epidemieën tot hoe fake news op sociale media circuleert. Maar hoe zulke processen ontstaan, dat is nog onbekend vanwege de ingewikkelde structuren waaruit de meeste netwerken bestaan.
In hun onderzoek gaan ze netwerken bouwen op basis van moleculen die met elkaar reageren. Die netwerken combineren ze vervolgens met wiskundige methoden, om aan de hand daarvan het ontstaan en uitvallen van stroom in elektriciteitsnetwerken op een nieuwe manier te kunnen begrijpen.
