Pionier 'wavefront shaping' en nieuwe hoogleraar Allard Mosk ingehuisd in het Ornstein Laboratorium

 

Allard Mosk werd per november 2015 benoemd tot hoogleraar ‘Physics of Light in Complex Systems’ aan het Debye Instituut voor Nanomaterialen aan de Universiteit Utrecht. In december verhuisde hij met zijn groep van de Universiteit Twente naar het Ornstein Laboratorium op De Uithof. Mosk geldt internationaal als een pionier op het gebied van ‘wavefront shaping’, waarbij licht zo wordt gemanipuleerd dat het mogelijk is door ondoorzichtige materialen heen te ‘kijken’. Drie jaar geleden leidde dit tot een Nature-publicatie, die ook wereldwijd de media haalde. Begin 2015 werd aan Mosk een Vici toegekend voor zijn onderzoeksvoorstel op dit gebied.

Mosk heeft dertien jaar met heel veel plezier aan de Universiteit Twente gewerkt, vertelt hij. “Maar hier in Utrecht kreeg ik de mogelijkheid om met een tenure tracker een nieuwe leerstoel op te zetten in een omgeving waar een hele goede aansluiting is met chemici, biofysici en theoretisch fysici. Bovendien heeft Utrecht door zijn ligging in het centrum van het land een behoorlijke toestroom van goede studenten.”

Begrijpen

Hoewel Mosk samenwerkt met bedrijven en toepassingen van zijn onderzoek geweldig vindt, is zijn drijfveer het begrijpen van het fenomeen verstrooiing. “Sinds een aantal jaren kunnen we voor het eerst licht onderzoeken en beheersen op nanoschaal, een dimensie veel kleiner dan de golflengte van licht. Ik wil begrijpen wat op deze schaal de principes van verstrooiing zijn van licht en elektronen. Met onze experimenten ontwikkelen en testen we theorieën daarover. Daarbij gebruiken we licht omdat dit beter te detecteren is.”

Ondoorzichtige materialen

Het onderzoeken van die verstrooiing is ook essentieel om door ondoorzichtige materialen zoals papier en huid te kunnen kijken. De truc daarbij is namelijk het invallende licht zo te sturen, dat de verstrooiing door het materiaal wordt gecompenseerd. Daarvoor sturen de onderzoekers laserlicht door een ondoorzichtig materiaal en registreert een camera vervolgens hoe dat wordt verstrooid. Met behulp van zelflerende software lukt het - na miljoenen metingen - het invallende licht zó te manipuleren dat de lichtgolven samen een helder beeld geven van wat zich achter het materiaal bevindt.

Bedrijven

“Als ons lukt dit goed werkend te krijgen voor papier, dan kunnen we in principe door alle verstrooiende materialen heen kijken die niet te dik en te absorberend zijn”, vertelt Mosk. Verschillende bedrijven zijn dan ook zeer geïnteresseerd in het onderzoek. Zo werkt Mosk samen met ASML, omdat het bedrijf mogelijke toepassingen in de chipindustrie ziet. Een andere interessante toepassing zijn medische beeldvormingstechnieken om door de huid heen te kijken. Ook kunnen met de techniek microscopische metingen worden gedaan met een veel hogere resolutie dan een lichtmicroscoop, maar zonder de beperkingen van een elektronenmicroscoop.

Studenten

Het mooie is, vertelt Mosk, dat de apparatuur die zij gebruiken niet extreem ingewikkeld is. “Goede studenten kunnen in een paar weken met de apparatuur overweg en daar resultaten uithalen. Toch hebben ze dan meegewerkt aan experimenten die leidend zijn in de optica van verstrooiende systemen.” Mosk gaf in Twente zowel bachelor- als masteronderwijs en zal dat in Utrecht ook gaan doen.

Fellow van de Optical Society

Allard Mosk (1970) studeerde theoretische natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam en promoveerde daar op experimenteel onderzoek. Daarna was hij onder meer postdoc aan het Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg en visiting professor aan de Ecole Normale Supérieure in Parijs. Sinds 2003 was hij verbonden aan de Universiteit Twente, waar hij in 2014 tot hoogleraar werd benoemd. Na een Vidi in 2007 volgde een ERC Consolidator Grant in 2011 en een Vici in 2015. In 2015 werd hij bovendien verkozen tot Fellow van de internationale Optical Society (OSA).