Er is geen socialer bezigheid dan de techniek
Interview door Edo Beerda
Anorganisch materiaalkundige Dave Blank heeft bepaald een onorthodoxe academische carrière achter de rug: als voormalig LTS-er schopte hij het tot hoogleraar. Voor de altijd drukke expert in supergeleiders en oxidische dunne lagen is dat een volstrekt oninteressant gegeven. Liever bouwt hij aan ‘superstructuren’ en draagt hij zijn enthousiasme voor het vak over op aanstormende generaties.
Zijn vakgebied omschreef Blank drie jaar geleden in zijn intreerede als ‘Lego op atomaire schaal’. In de laboratoria van de faculteit Technische Natuurwetenschappen in Enschede wordt duidelijk waar dat in de praktijk op neerkomt. Kolossale apparaten die met elkaar zijn verbonden met langgerekte buizensystemen, staan te zoemen, flitsen en knetteren. Aandachtig gadegeslagen door de hoogleraar en zijn assistenten in opleiding. ‘Inderdaad, die apparaten heb ik zelf gebouwd’, bevestigt Blank. Het is volgens hem een van de aardige dingen aan zijn vooropleiding. ‘Ik weet tenminste ook hoe je zoiets in elkaar zet.’
In een apparaat voor zogenaamde gepulste laserdepositie voert Blank met enkele promovendi proeven uit. Daarbij wordt door middel van een intense laserbundel een hoeveelheid koolstofatomen met enorme kracht uiteengeschoten en aan het einde van het circuit opgevangen in een zuurstofrijke kamer. Daar komen ze terecht op een drager, het substraat. Met behulp van een reflecterende elektronenbundel wordt bekeken hoe de opbouw van de laagjes atomen vordert. Op die manier is het mogelijk uiterst gecontroleerd laagjes te laten aangroeien van een paar atomen dik. Hamvraag is of daaruit een verrassende combinatie van eigenschappen rolt. Blank: ‘Ik bekijk vooral nieuwe materialen en zoek naar mogelijkheden om verschillende eigenschappen van bestaande materialen te combineren, door nanodeeltjes aan elkaar te koppelen. Door toevoegen van atoomlaagjes kan ik compleet nieuwe materialen ontwerpen en realiseren.’
De uiterst verfijnde apparatuur voor het stapelen van atoomlagen die hij daarvoor ontwikkelde (Blank: ‘Dat moet wel, want onze speeltuin is niet groter dan een vierkante millimeter.’), bouwde hij al toen hij nog werkzaam was bij de vakgroep Lage Temperaturen. De nieuwe materialen die uit het onderzoekswerk voortkomen, worden toegepast in de nanotechnologie – technische toepassingen op het niveau van een miljoenste millimeter. Dat gebeurt in chips en transistors, maar productie van glas dat UV-licht reflecteert is ook een mogelijkheid. ‘Of denk aan doorzichtige elektrodes in zonnepanelen’, filosofeert Blank. ‘Daarmee zou je de efficiency van UV-panelen fors mee kunnen verhogen.’
Kubusje
Blank legt zich vooral toe op oxidemoleculen. Door hun vorm, maar ook doordat ze de mogelijkheid tot stapelen bieden, doen die denken aan Legosteentjes. Blank: ‘Het oxidemolecuul is een kubusje met op de hoekpunten (A) en in het hart (B) bepaalde atomen, met ertussenin zuurstof. Interessant daaraan is dat ik die atomen A en B kan inwisselen voor andere atomen of elementen. Bijvoorbeeld titaanatomen. Het kubusje blijft gelijk, maar krijgt totaal andere eigenschappen. Ik vind het fascinerend om uit te zoeken welke eigenschappen een aldus gevormd nieuw materiaal krijgt. Het leuke is ook dat als je erin slaagt nieuwe materialen te maken, er altijd wel een toepassing voor te vinden is.’
Blank bouwde op die manier kunstmatige supergeleiders en piëzomaterialen met volstrekt nieuwe eigenschappen. Momenteel werkt hij aan ferromagneten die magnetisme en ferroëlektrische eigenschappen combineren. Daarmee zouden data in computers niet alleen magnetisch, maar ook elektrisch kunnen worden opgeslagen. De geheugencapaciteit van computers zou daardoor enorm kunnen toenemen.
Studiebol
Aan zijn aanstelling als hoogleraar aan de Universiteit Twente ging een lange weg vooraf. Als jongen kon Blank totaal geen interesse opbrengen voor school en studie. Hij bleef zelfs zitten in de eerste klas van de Mulo. Het was uiteindelijk zijn vader, die docent werktuigbouwkunde was op de MTS, die hem wist te interesseren voor techniek. Van de LTS klom hij op naar MTS, gevolgd door een studie Technische Natuurkunde aan de HTS. De technische puzzels die hij daar voorgeschoteld kreeg, fascineerden hem mateloos. Zo zeer zelfs, dat hij besloot te promoveren bij de vakgroep Lage Temperaturen in Enschede, waar hij terecht was gekomen toen hij er als technicus zijn vervangende dienstplicht mocht doen.
Aan het stereotype beeld van een studiebol of een wereldvreemde professor met piekharen voldoet Blank nog steeds niet. ‘Dat beeld vind ik ook totale onzin! Er is eigenlijk geen socialer bezigheid dan de techniek. Je moet ontzettend openstaan voor nieuwe ontwikkelingen vanuit alle richtingen om in dit vak te kunnen functioneren.’ Blanks deur staat dan ook voor iedereen open en hij heeft een druk sociaal leven. Hij is hoofdredacteur van de site www.natuurkunde.nl, die fungeert als vraagbaak voor VWO-leerlingen, en zit in de raad van advies voor het ROC Twente. Blank: ‘Die leerlingen moet je ook proberen te inspireren.’ Verder is hij actief op het grensgebied van kunst en wetenschap, als organisator van Qua Art Qua Science. Hij is ook voorzitter van Kunst in het Volkspark, een Enschedees initiatief, en van de Rotary Enschede-Hengelo. En van de European Science Foundation. Voor een gezinsleven heeft hij geen tijd, hij is al tevreden als hij per nacht vijf uur slaap krijgt.
Met achttien promovendi werkt Blank in het instituut voor Nanotechnologie (Mesa+) aan zijn dunne lagen onderzoek. Zijn apparatuur staat over verschillende gebouwen en faculteiten verspreid. Daarvan wordt fanatiek gebruik gemaakt voor onderzoek en controleren van gegevens. Internationaal onderhoudt hij vooral intensief contact met de universiteiten van Tokyo en van Stanford – waar hij zelf enkele jaren werkte.
Wekelijks geeft Blank colleges aan studenten en heeft hij groepsdiscussies met zijn aio’s. Zeker een hinderlijke onderbreking van het drukke onderzoekswerk? Blank: ‘Geen sprake van! Ik ga ook vaak het land voor lezingen om uitleg te geven over nanotechnologie, ik zie het als mijn plicht om dat uit te dragen. Ik leg mensen graag uit hoe fantastisch het is om aan het front te staan van geheel nieuwe ontwikkelingen. En jonge mensen vertel ik graag dat je nergens zo’n afwisselende baan vindt als in de echte B-vakken. Mensen opleiden en inspireren vind ik veel belangrijker dan een grote ontdekking doen.’