Natuurkundige Mikhail Katsnelson van de Radboud Universiteit in Nijmegen ontvangt dit jaar een Spinozapremie en krijgt 2,5 miljoen euro, te besteden aan onderzoek naar keuze. Kennislink spreekt met de geboren Rus over zijn onderzoek aan grafeen, de Spinozapremie en poëzie.
Lang moet Mikhail Katsnelson nadenken als hij wordt gevraagd wat hij precies voor onderzoek doet. Er gaat waarschijnlijk zoveel door het hoofd van de theoretisch natuurkundige van de Radboud Universiteit in Nijmegen dat hij uiteindelijk maar een schatting maakt.
Zo’n 70 procent van zijn tijd besteed hij aan onderzoek aan grafeen, de overige tijd gaat naar andere materialen. Vooral de magnetische materiaaleigenschappen houden de geboren Rus, die sinds 2004 in Nederland werkt, bezig.
Maar grafeen speelt dus de hoofdrol in zijn onderzoek, dat met de toekenning van de Spinozapremie volgens hem een flinke stimulans gaat krijgen. Het materiaal bestaat uit een enkele laag van koolstofatomen die als kippengaas aan elkaar zijn verbonden. Hoewel het bestaan van grafeen al veel langer werd voorspeld wordt het sinds pakweg tien jaar veelvuldig onderzocht. Vooral de elektrische eigenschappen maken grafeen interessant, het is een halfgeleider die razendsnel stroom kan geleiden. Het zou daarom nuttig kunnen zijn in touchscreens, zonnepanelen en kan het de basis gaan vormen van supersnelle transistors.
De ‘kippengaasstructuur’ van grafeen.
AlexanderAlUS via CC BY-SA 3.0Als theoreticus werkte Katsnelson nauw samen met Andre Geim en Konstantin Novoselov die in 2010 de Nobelprijs wonnen voor hun onderzoek aan grafeen. En hoewel Katsnelson toen net buiten de prijzen viel is hij wereldwijd op het gebied van grafeen de meest geciteerde wetenschapper. Hij deed correcte voorspellingen over het gedrag van elektronen in grafeen en hoe de eigenschappen van het materiaal veranderen als het wordt opgerekt.
Gewaagde ideeën
Het meeste geld van de Spinozapremie zal volgens Katsnelson opgaan aan het versterken van zijn onderzoeksgroep met nieuwe promovendi en postdocs. Maar ook zal er geld gaan naar computers die helpen om zijn theoretisch vraagstukken te tackelen.
Katsnelson denkt ook dat hij nu kan gaan werken aan onderzoeksgebieden waar hij de afgelopen jaren nauwelijks tijd voor had. Misschien wel aan wat gewaagdere ideeën. “Ik heb een lijstje met fundamentele wetenschappelijke problemen die ik graag nog eens zou willen aanpakken. Een voorbeeld daarvan is het smelten van een materiaal. We weten wanneer iets smelt, we kunnen zelfs de smelttemperatuur uitrekenen. Maar hoe dit proces op kleine schaal fundamenteel in zijn werk gaat is nauwelijks bekend.”
De unieke combi van grafeen
Deze Spinozapremie, die wordt uitgereikt door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en soms ook de ‘Nederlandse Nobelprijs’ genoemd, past in een wereldwijde trend van veel beurzen die worden toegekend aan grafeenonderzoek. En dat heeft volgens Katsnelson goede redenen, aangezien het materiaal vanwege zijn bijzondere eigenschappen de aandacht trekt van de fundamentele wetenschap en daarnaast ook nog veel toepassingen belooft te hebben.
Katsnelson: “Touchscreens op basis van grafeen komen binnenkort op de markt en de eerste grafeentransistors zijn al gemaakt, dus we weten dat het materiaal in ieder geval niet totaal waardeloos is, haha. Nee, ik geloof dat er weinig andere vakgebieden in de wetenschap zijn die zowel theoretisch als praktisch zo veelbelovend zijn als grafeen.”
Russische poëzie
Ondanks zijn drukke bestaan schuilt er meer in Katsnelson dan alleen maar een wetenschapper. Zo heeft hij een bescheiden literaire carrière doordat hij poëzie schrijft in zijn moedertaal. “Dat laatste doe ik eigenlijk al van jongs af aan, maar de laatste jaren ben ik er steeds serieuzer mee bezig. Het wordt door een Russische uitgever digitaal gepubliceerd.”
Op de vraag of de wetenschap nog een plek heeft in zijn gedichten hoeft Katsnelson niet lang na te denken. “Helemaal niet! Ik betwijfel of er iets poëtisch schuilt in grafeen. Mijn gedichten gaan vooral over het leven en emoties, de dingen die echt belangrijk zijn.”