Nieuwe membranen ontwikkelen die werken onder extreme condities zoals hoge druk, temperatuur of zuurgraad. Dat is het streven van prof Nieck Benes van de Universiteit Twente. Maar de ware ‘raison d’être’ ligt voor hem in het onderwijs.
In zijn intreerede als hoogleraar ‘Films in Fluids’, op 2 november, laat Benes zich inspireren door de verzen van Lucretius, ‘De rerum natura’. Die spreekt, al vóór het begin van onze jaartelling, over atomen, die ‘complexe en relatief stabiele bewegingspatronen vormen, die wij op macroscopisch niveau zien als ‘rust’ of ‘relatief kalme beweging’. De beweging bestaat echter alleen bij de gratie van lege ruimte, void. Als membraantechnoloog wil Benes die lege ruimte manipuleren, om op die manier controle uit te oefenen op de beweging van atomen en moleculen.
Kooitjes
Zijn groep, aan het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie, ontwikkelt daarvoor zeer dunne films, bijvoorbeeld 100 nanometer dik, die verschillende moleculen in verschillende mate tegenhouden. Dat gebeurt niet alleen op basis van grootte, scheiding kan ook plaatsvinden op basis van andere moleculaire eigenschappen. Zo’n film kan bijvoorbeeld een relatief dichte structuur hebben met daarin verschillende grotere, lege ruimtes waar één molecuul van een bepaald type beter in past dan een molecuul van een ander type. Dat molecuul kan zich door het materiaal verplaatsen, door van de ene ruimte naar de andere te springen. Door het materiaal op te bouwen uit verschillende bouwstenen de grootte en vorm van de lege ruimtes worden gemanipuleerd.
HYBRIDE
De films vormen zich op het grensvlak van twee vloeistoffen, zoals water en een organische stof. De bestanddelen van beide vloeistoffen vormen op de grens een keurige polymeer laag. Benes’ groep werkt aan zogenoemde hybride lagen die zijn opgebouwd uit anorganische en organische bouwstenen, meestal voor toepassingen onder extreme condities. Daarnaast onderzoekt zijn groep hoe moleculen zich bewegen in deze materialen, en hoe hun aanwezigheid de eigenschappen van het materiaal beïnvloedt. De inzichten die dit oplevert zijn onontbeerlijk voor het ontwerp.
Sterk cluster
Het is Benes’ ambitie om een breed portfolio van bouwstenen voor membranen te ontwikkelen, voor kansrijke toepassing in de markt. Zijn groep maakt deel uit van het cluster Membrane Science and Technologie, met collega’s die verschillende aspecten van membranen onderzoeken: van nano-onderzoek op grensvlakken tot de chemische processen en toepassingen. Het European Membrane Institute (EMI) is onderdeel van dit cluster en vervult een belangrijk rol bij het ontginnen van de marktmogelijkheden.
Vooral leraar
Toch zou, voor de nieuwe hoogleraar, onderwijs eigenlijk in zekere zin bóven research moeten staan. Een hoogleraar is primair een leraar, en de universiteit als geheel heeft een grote verantwoordelijkheid om jonge mensen op een goede manier voor te bereiden op hun toekomstige rol in de samenleving. Dit terwijl de toegang tot kennis en content compleet is veranderd. De realiteit is dat carrières in de wetenschap vooral het onderzoek volgen. Het onderwijs kan beter gewaardeerd worden, ook in carrièrepaden, stelt Benes.
Nieck Benes (1971) is hoogleraar Films in Fluids aan de faculteit Technische Natuurwetenschappen van de UT. Aan diezelfde faculteit is hij ook portefeuillehouder Onderwijs. Benes, die in 2000 cum laude promoveerde aan de Universiteit Twente, houdt zijn oratie ‘Content, indeed…’ op 2 november.
