prof.dr.ing. Guus Rijnders    

Gitarist in een band, mede-uitbater van een B&B, mede-eigenaar van een café, drijvende kracht achter wetenschap op festival Zwarte Cross, gepromoveerd en hoogleraar geworden zonder universitaire vooropleiding, lobbyist voor onderzoek naar nanotechnologie in Nederland en Europa en hoogleraar nano-elektronische materialen bij de Universiteit Twente. Zelden had Science Café Deventer een kleurrijker figuur als spreker dan prof.dr.ing. Guus Rijnders.

Een nanometer is het miljardste deel van een meter, tienduizendsten keren dunner dan een mensenhaar. Nanotechnologie werkt met deeltjes die afmetingen van nanometers hebben. Dergelijk kleine deeltjes komen in de natuur voor, maar in hun onderzoek maken Rijnders en zijn groep van circa twintig personen de deeltjes, opgebouwd uit bestaande atomen die elektrische stroom geleiden, zelf. Met allerlei technieken afkomstig uit de microelektronica kunnen nanotechnologen materialen van specifieke atomen of atoomcombinaties maken, met speciaal gewenste eigenschappen. Omdat de nanodeeltjes zo enorm veel kleiner zijn dan menselijke haartjes, huidschilfers en stofdeeltjes in de lucht, moeten de onderzoekers hun materialen maken en bestuderen in extreem schone ruimtes, de zogeheten cleanrooms, of in vacuümvaten die totaal van de buitenwereld zijn geïsoleerd.

Door hun zeer kleine oppervlak reageren nanodeeltjes anders op lichtgolven en elektrische stroom dan materialen met dezelfde samenstelling maar van grotere afmetingen. Door daar gebruik van te maken, kun je materialen ontwikkelen die bijvoorbeeld heel energiezuinig zijn, sensoren veel gevoeliger maken, uiterst compacte microelektronica bouwen, en nieuwe medische technologie ontwikkelen. Rijnders noemde onder andere LIDAR (een soort radar met licht) in onbemande auto’s voor beter zicht in mist, dataverkeer met licht in plaats van elektriciteit, of organ-on-a-chip waarmee je in het laboratorium met weefsel van een patiënt medicatie kan testen, vóórdat de patiënt het medicijn krijgt. Daar werken nanotechnologen in Twente aan.

Als voorbeeld van een ontwikkeling voor duurzamere energie noemde Rijnders het idee van een magische spiegel die een van de leden van zijn groep bedacht heeft. Met een nanomateriaal op zo’n spiegel kun je invallend zonlicht splitsen in verschillende golflengten en er specifieke golflengten uitfilteren. Bijvoorbeeld golflengten waar zonnecellen extra gevoelig voor zijn. Zo kun je meer opbrengst krijgen op bewolkte dagen en in de winter. Omdat je spiegels gebruikt hoeven zonnecelpanelen niet per se zo veel mogelijk in het zonlicht te liggen. De panelen kunnen bijvoorbeeld aan de gevel hangen; als je je spiegel maar goed opstelt.

Nanotechnologie wordt gebruikt ook om uiterst kleine half-geleidende structuren (schakelingen) te maken, precies wat je voor snelle computerchips nodig hebt. Rijnders noemde een paar duizelingwekkende getallen om een perspectief te schetsen. In 1971 zaten er op de Intelchip 9004 op ongeveer twaalf vierkante millimeter 23.000 transistorchips. Nu zitten er op de Apple A19 PRO-chip rond 25 miljard transistorchips op 100 vierkante millimeter. De dichtheid aan transistorchips is door nanotechnologie dus enorm toegenomen. Hoewel die grotere dichtheid chips energiezuiniger maakt en elke operatie die je de chips laat doen op zich maar heel weinig energie vraagt, betekenen de gigantische aantallen van dit soort chips dat datacentra en activiteiten als AI verschrikkelijk veel energie slurpen. Eén ChatGPT-training bijvoorbeeld vergt het elektriciteitsverbruik van 120 huishoudens per jaar, en heeft een CO₂-uitstoot van 1300 benzineauto’s per jaar. In het huidige tempo van de ontwikkeling van AI wordt dit in toekomst een onhoudbare situatie, zo gaf Rijnders later in de discussie aan. Maatschappij en politiek zullen hier vroeg of laat grenzen moeten stellen. Overigens bleek Rijnders zich niet erg druk te maken over AI op zich. AI wordt hoe dan ook deel van onze werkelijkheid en in de wetenschap blijft altijd zoveel te onderzoeken dat alles wat AI kan doen onderzoekers tijd oplevert voor wat anders.

Tijdens de discussie bleek onder meer hoe verweven het onderzoek aan nanotechnologie is met de politiek. Het onderzoek is heel duur, maar de laatste tijd komt er steeds minder overheidsgeld voor beschikbaar. Er gaat de komende jaren wel veel geld naar defensie. Daar liggen wel mogelijkheden voor zogeheten dual use: onderzoek waar beide partijen wat aan hebben. Geld uit Europa gaat momenteel vooral naar quantumcomputers en grote apparatuur voor fundamenteel onderzoek. Met bedrijven, zoals wereldspeler ASML in Veldhoven, wordt goed samengewerkt, maar bedrijven hebben natuurlijk hun eigen belangen. Volgens Rijnders blijft er bij universiteiten overigens heel veel nuttige kennis ongebruikt op de plank liggen.

Een interessante vraag was of er schadelijk materiaal in het milieu komt. Alles slijt vroeg of laat immers, dus ook bijvoorbeeld nanolagen op de magische spiegel of nanodeeltjes in waterafstotende verf. Rijnders gaf aan dat veel nanocoatings uit titaniumdioxide bestaan. Als dat in het milieu komt, vervalt het tot titaan en zuurstof, beide ongevaarlijk. Anders ligt dat bijvoorbeeld bij nanotoevoegingen van zilver in kleding.

Ilse Roelofsen leidde – voor het laatst – als moderator de discussie. Duo verzorgde de livemuziek.

Tekst Huub Eggen, fotografie Martijn Harleman.

« bekijk ook de aankondiging van deze avond

« terug naar overzicht terugblikken 2026