In de Open Competitie ENW-M (Exacte en Natuurwetenschappen) van de NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek) zijn 21 aanvragen gehonoreerd, waarvan bij vijf aanvragen Radboud-onderzoekers de hoofdaanvragers waren. ENW M-subsidies bedragen tussen de 400.000 euro en 800.000 euro en zijn bedoeld voor vernieuwend, fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie.
Analyse van zelf-assemblage in polymeren
Riccardo Cristoferi, Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP), Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica (FNWI)
De polymeren van de toekomst zullen het vermogen hebben zich aan te passen, te vervormen en zichzelf te herstellen. Een diepgaand begrip van de mechanismen achter dergelijke patroonvorming is echter eerst nodig om deze visie werkelijkheid te laten worden. Met dit project zal Cristoferi harde wiskundige analyse gebruiken om het ontstaan van zelfassemblage in polymeren te onderzoeken en wiskundige instrumenten te creeeren om hun volledige kracht te ontketenen.
Groeiende dynamische hydrogelactuatoren die zich aanpassen aan veranderende taken
Peter Korevaar, Institute for Molecules and Materials, FNWI
Materialen die spontaan ‘vervormen’ en zich optimaliseren voor bepaalde functies openen geheel nieuwe mogelijkheden in adaptieve materialen of zachte robotica. De onderzoekers zullen interactieve hydrogelen ontwikkelen die zelf-assembleren vanuit een ‘ontwerploze’ toestand en hun morfologie optimaliseren om mechanische acties uit te voeren via zwelling en samentrekking – vergelijkbaar met spieren. Hydrogelen zullen worden gevormd rond een reeks elektroden en zullen ingangssignalen van de elektroden integreren via elektrochemische reacties, supramoleculaire assemblages en dynamische geleidende netwerken om lokaal de groei, zwelling en contractie van de hydrogel te versterken of te onderdrukken. Hierdoor kunnen veel complexere zwelling/samentrekkingsroutines mogelijk worden gemaakt dan klassieke hydrogelen genereren.
Niet-detecteerbare bronnen meten
Gijs Nelemans, IMAPP, FNWI
Er zijn een enorm aantal dubbelsterren in het Heelal die niet detecteerbaar zijn, maar wel superinteressant. Gezamenlijk produceren ze een zwaartekrachts-geroezemoes, de Astophysical Gravitational Wave background (AGWB). In dit project zullen Nelemans en collega's voor de eerste keer een compleet model maken van de AGWB, waarin we alle soorten dubbelsterren meenemen. De resultaten zullen gebruikt worden om de AGWB te detecteren en daarna, om de eigenschappen van de niet-detecteerbare bronnen te bepalen. De modellen kunnen ook gebruikt worden om de AGWB uit de data te verwijderen en zo zwakkere signalen, uit het vroege heelal meetbaar te maken.
Besturing van complexe multifysische problemen voor golven
Vanja Nikolić, IMAPP, FNWI
Dit project zal een nieuwe wiskundige methodologie ontwikkelen voor een klasse niet-lineaire differentiaalvergelijkingen die interacties van akoestische golven met andere fenomenen modelleren, zoals warmteoverdracht of oscillerende microbellen. Dergelijke multifysische interacties staan centraal in veel ultrasone toepassingen die momenteel worden ontwikkeld, variërend van niet-invasieve kankerbehandelingen tot contrastbeeldvorming en gerichte medicijnafgifte. De onderzoekers zullen open vragen beantwoorden over de eigenschappen van de onderliggende systemen en, door gebruik te maken van deze informatie en hun aard op meerdere schaalgroottes, efficiëntere numerieke methoden ontwerpen voor hun optimalisatie.
Ingewikkelde materie precies maken
Marieke Postma, Nikhef, tevens bijzonder hoogleraar bij IMAPP/FNWI
Wij, de aarde, de sterren – alles in het heelal is gemaakt van materie en niet van antimaterie, en we weten niet waarom. Een opwindende mogelijkheid is dat deze asymmetry ontstond picoseconden na de Big Bang, toen de elementaire deeltjes massa kregen. Dit onderzoeksvoorstel gaat de voorspellingen voor dit scenario heel precies berekenen, en de resultaten vergelijken met de veelvoud aan (toekomstige) experimentele data.