Mijn scheikundedocent op de middelbare school kon heel goed uitleggen hoe dagelijkse dingen te verklaren zijn door het gedrag van moleculen. Waarom smelt ijs bijvoorbeeld door zout toe te voegen? Waarom zorgt alcohol voor een kater en verzacht paracetamol dan weer de hoofdpijn? Door deze vragen ben ik geïnteresseerd geraakt in scheikunde en het uiteindelijk gaan studeren.

Theoretische chemie

In mijn bachelor koos ik voor de fysisch chemische kant van scheikunde. Hierdoor stond ik niet in een lab nieuwe moleculen te maken, maar werkte ik met ultrasnelle lasers en bestudeerde het gedrag van moleculen op een miljoenste van een miljoenste seconde. Ik verdiepte mij in de theoretische kant van scheikunde en begon te begrijpen hoe chemische reacties werkten op de picoseconde.

Onderzoek

Na mijn bachelor koos ik voor de mastertrack Molecular Simulation and Photonics van de master Chemistry. Ik heb toen een project gedaan bij het onderzoeksinstituut AMOLF. Ik werkte met nanodeeltjes, Door de theorie te bestuderen, leerde ik bijvoorbeeld dat je kunt voorspellen hoe nanodeeltjes zich gedragen als je ze met DNA laat samenwerken. Hierdoor konden we van die nanodeeltjes nieuw materiaal maken. Door dit project werd ik erg enthousiast over het doen van onderzoek en besloot na mijn master te promoveren.

Promoveren

Ik kon direct aan de slag bij de computationele chemie groep aan de UvA.  Als promovendus werk je vier jaar lang aan een onderzoeksvraag. Je heb meer verantwoordelijkheid  en moet problemen meer zelfstandig oplossen dan tijdens je masteronderzoek. Hier moest ik in het begin aan wennen, maar het geeft je ook veel vrijheid om te doen wat je zelf wilt. Daarnaast krijg ik nu elke maand salaris in plaats van de studiebeurs die ik gewend was.

Geprogrammeerde moleculen

In de natuur hebben moleculen geen bouwplan. Het gebeurt allemaal vanzelf. Je armen en benen groeien tot dezelfde lengte door. Maar hoe weten moleculen bijvoorbeeld hoe lang je armen moeten worden? Onze huid is onwijs sterk, maar ook heel flexibel en poreus voor bepaalde moleculen. Je hersenen zijn vrij klein en compact, maar ze doen berekeningen die de beste supercomputers niet bij kunnen houden. Moleculen kunnen blijkbaar op een bepaalde manier worden ‘geprogrammeerd’ om al deze structuren te kunnen maken. Wij willen moleculen net zo kunnen programmeren als de natuur dat doet, om zo de geavanceerde en slimmere materialen van de toekomst te kunnen maken. Je kan je voorstellen dat de Eiffeltoren een stuk makkelijker gemaakt was, als we voorgeprogrammeerde ijzeren balken de lucht in zouden gooien, zodat ze zichzelf daarna organiseren in de bekende toren, zonder dat we ze één voor één moeten lassen. Dit gaat helaas niet met grote objecten. Door goed te kijken naar biologische processen weten we dat het wel kan met kleine deeltjes. Deeltjes kleiner dan een micrometer of molecuul.

Computersimulaties 

We zijn nog niet zo ver als de natuur. Als wij zomaar dezelfde moleculen in een bekerglas doen, worden vaak niet spontaan de gewenste structuren gevormd, maar ongeordende aggregaten. Blijkbaar is er iets wat we nog niet begrijpen aan complexe zelf-assemblage van moleculen en andere microscopische deeltjes. We proberen nu op een fundamentele theoretische manier te begrijpen hoe we zo dichtbij mogelijk kunnen komen. In mijn werk gebruik ik computersimulaties om te zien hoe moleculen complexe structuren vormen. Theoretische voorspellingen kunnen experimenten helpen om de juiste moleculen te vinden, zodat een bepaald complexe structuur in het echt gemaakt kan worden. De meeste computersimulaties programmeer ik zelf, omdat ze nog nooit eerder zijn gemaakt.

Euforisch moment

Ik overleg veel met mijn professor en andere collega’s over de problemen die we tegen komen. Soms duurt het wel een maand voordat we eindelijk een oplossing hebben gevonden. Zo’n maand kan lang duren, maar als je eenmaal de oplossing hebt, is het een euforisch moment. Ik ga regelmatig naar conferenties in binnen -en buitenland om mijn onderzoek te presenteren aan andere professoren die aan hetzelfde probleem werken. Ik vind het leuk om als promovendus verbonden te blijven aan de universiteit. Zo geef ik naast mijn onderzoek ook werkcolleges aan studenten en begeleid ik projecten. Je houdt dan veel contact met de huidige lichting studenten wat ontzettend leuk is. Promoveren is een goeie ervaring om zelfstandig een project op te zetten en uit te voeren, te leren presenteren en mensen te overtuigen van je onderzoek. Het is ook echt een meerwaarde binnen een volgende baan, doordat je zo veel verschillende dingen leert.