色中色

鈥淟ichtgevende chips zijn de heilige graal van toekomstige computertechnologie毛n - de realisatie van deze chips zou een revolutie teweeg kunnen brengen in computertechnologie毛n.鈥�

Zo ziet Erik Bakkers 鈥� hoogleraar bij de faculteit Technische Natuurkunde en Wetenschapseducatie 鈥� de belofte van lichtgevende microchips.

SiGe heeft de sleutel in handen

Om dat beloofde land te bereiken, moet echter een fundamentele eigenschap veranderen van de materialen die worden gebruikt om onze microchips te maken.

鈥淲e moeten veranderen hoe atomen ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt. In technische termen moeten we afstappen van de natuurlijke kubische structuur van veel materialen naar een structuur die gebaseerd is op de zeshoekige rangschikking van atomen. Als we dat voor elkaar krijgen, kunnen de materialen licht uitstralen.鈥�

Dit is het centrale doel van het project 'Bright Chips', een samenwerking tussen Bakkers, professor Floris Zwanenburg van de Universiteit Twente en professor Jonathan Finley van de Technische Universiteit van M眉nchen. Het project heeft zojuist aanzienlijke financiering ontvangen voor een bedrag van veertien miljoen euro als onderdeel van het ERC Synergy-subsidieprogramma.

Het materiaal waar het 'Bright Chips'-project voor kiest, is silicium-germanium (SiGe). Dat is een legering waarvan de afgelopen jaren is aangetoond dat ze de juiste eigenschappen heeft om licht uit te stralen.

Geen derde wiel aan de wagen

鈥淲e willen begrijpen hoe en waarom SiGe licht uitzendt, zowel vanuit een klassiek perspectief als vanuit de kwantumfysica鈥�, zegt Bakkers. 鈥淥ns project is een echt multidisciplinair project dat de werelden van materiaalkunde, fotonica en elektronica combineert. En elk lid van het projectteam 'Bright Chips' zal zich richten op een van deze drie onderwerpen.鈥�

Aan de 色中色 gaat het team van de Bakkers een nieuw materiaalsysteem fabriceren op basis van zeshoekig SiGe. Daarna zal het team van de TU M眉nchen onder leiding van Jonathan Finley het nieuwe SiGe-materiaal karakteriseren. Met behulp van het materiaal zijn ze van plan om enkele fotonstralers en lasers te demonstreren.

Ten slotte zal de groep van Floris Zwanenburg aan de Universiteit Twente elektronische apparaten fabriceren die de SiGe-lichtgevende componenten bevatten de prestaties ervan doormeten.

鈥淓en belangrijke mijlpaal of doel voor Bright Chips is het bestuderen van optisch verbonden SiGe-spin qubits. Deze kunnen snel worden veranderd, opgeschaald en hebben naar verwachting een lange levensduur vanwege de unieke eigenschappen van de materialen waarmee we gaan werken鈥�, zegt Bakkers. 鈥淲e staan te popelen om met het project aan de slag te gaan!鈥�

Aanmaken van bloedcellen

Het tweede project met betrokkenheid van de 色中色 dat een ERC Synergy-beurs krijgt, is 'MakingBlood'. Cecilia Sahlgren, parttime hoogleraar aan de faculteit Biomedical Engineering en voornamelijk gevestigd aan de 脜bo Akademi University in Finland, is een van de vier hoofdonderzoekers van het project.

鈥淢akingBlood probeert menselijke bloedstamcellen (ook bekend als hematopo毛tische stamcellen) te maken met behulp van menselijke pluripotente stamcellen鈥�, zegt Sahlgren.

鈥淥p dit moment worden bloedstamcellen verzameld van donoren. Maar al te vaak kan er geen geschikte stamceldonor worden gevonden. We zullen de cellulaire, moleculaire en fysieke kenmerken onderzoeken die belangrijk zijn voor de aanmaak van bloedstamcellen. De lessen die we hieruit leren, zullen we gebruiken om bloedcellen in het laboratorium te maken met behulp van een speciale in-vitro-opstelling.鈥�

De 色中色 pakt twee rollen op in het project. Eerst zullen onderzoekers een high-throughput-benadering ontwikkelen om de stroom te regelen met magnetische trilharen.

Deze worden gebruikt om de embryonale niches te bouwen die belangrijk zijn voor de vorming van bloedstamcellen in het menselijk embryo. Dit zal gebeuren in samenwerking met , die werkzaam is in de groep van Jaap den Toonder bij de faculteit Mechanical Engineering.

Ten tweede zullen onderzoekers in vitro-modellen maken van de embryonale niches waar bloedstamcellen in het embryo worden gevormd. Het 'MakingBlood'-project wordt geco枚rdineerd door het Hospital del Mar Research Institute in Barcelona, Spanje, door professor Anna Bigas.

De andere hoofdonderzoekers zijn Gerald de Haan, onderzoeksdirecteur van Sanquin, de Nederlandse Bloedbank, en dr. Cristina Pina, universitair hoofddocent Biomedische Wetenschappen aan de Brunel Universiteit.