Oude rot tegen jonge hond: 'Een goede wetenschapper moet ook kunnen netwerken'

Stille wateren hebben diepe gronden’, typeert hoogleraar gecondenseerde materiefysica Henk Stoof zijn Italiaanse protegé Enea Mauri. Stoof: “Enea komt wat stilletjes over, maar hij is één van de beste PhD-studenten die ik ooit heb begeleid.” Mauri studeerde bij Stoof af op een onderzoek naar hoge temperatuur supergeleiders en won daarmee de Shell Afstudeerprijs Natuurkunde. Tot Stoofs vreugde zet Mauri zijn onderzoek als promovendus bij hem voort.

Heilige graal
‘Jonge hond’ Mauri (26) en ‘oude rot’ Stoof (56) zijn niet de enige wetenschappers met een fascinatie voor supergeleiders. Integendeel. Wereldwijd breken natuurkundigen zich al meer dan een eeuw het hoofd over dit even complexe als belangwekkende natuurkundige fenomeen.

In 1911 ontdekte de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes supergeleiders: materialen waarbij op zeer lage temperaturen de elektrische weerstand verdwijnt. Elektriciteit kan hierdoor zonder weerstand blijven stromen. Er wordt dan geen hitte opgewekt en dus gaat er ook geen energie verloren. Een revolutionaire ontdekking, maar wel eentje met een probleem. De materialen zijn alleen supergeleidend als ze worden gekoeld tot zéér lage temperaturen. En dat kost ook weer energie.

Een supergeleider op kamertemperatuur vinden, is sinds de ontdekking van Kamerlingh Onnes de heilige graal van natuurkundigen over de hele wereld. Stoof: “Een materiaal dat supergeleidend is op kamertemperatuur gaat een gigantische impact hebben op de wereld. Het zou het energieprobleem grotendeels kunnen oplossen. Onze lampen, koelkasten en computers zouden zóveel energiezuiniger worden. Dan zijn al die windparken opeens niet meer nodig.”

Doorbraakkans nihil
Zo ver is het nog lang niet. De hoogste temperatuur waarop supergeleiding nu namelijk plaatsvindt, is 100 graden onder nul. “Dat is voor natuurkundigen al heel warm”, lacht Stoof. Ze noemen de materialen niet voor niets hoge temperatuur supergeleiders. En op die materialen is het onderzoek van Stoof en Mauri gericht. Mauri: “Het is nog een mysterie waarom deze materialen supergeleidend zijn. Dat mysterie proberen we te ontrafelen, in de hoop dat het ons een stapje dichterbij supergeleiding op kamertemperatuur brengt.”

Stoof en Mauri werken jarenlang aan een klein puzzelstukje van een gigantisch raadsel. Hoe groot is de kans dat de twee theoretici de doorbraak forceren en er met een Nobelprijs van doorgaan? Mauri: “Ha, ha, die kans is nihil. Het zou geweldig zijn, maar dit is echt heel ingewikkeld en kost decennia aan onderzoek.” Stoof: “Waarschijnlijk is er uiteindelijk één briljante geest die de baanbrekende ontdekking doet. Maar dat is dan alsnog het resultaat van de vele kleine stapjes die wetenschappers, zoals wij en vele anderen, hebben gezet.”

Nederland bundelt krachten
De competitie tussen onderzoeksgroepen die zich bezighouden met hoge temperatuur supergeleiders is wereldwijd groot. Om op te kunnen boksen tegen sterke groepen in de VS, bundelen Nederlandse universiteiten nu de krachten. Amsterdam, Leiden, Nijmegen en Utrecht hebben van onderzoeksfinancier NWO gezamenlijk geld voor onderzoek gekregen.

In het samenwerkingsverband zitten zowel theoretische als experimentele groepen. Een goede ontwikkeling, meent Stoof: “Door die expertises te bundelen, kunnen we sneller stappen zetten.” Voor Mauri was de aanwezigheid van veel onderzoeksgroepen op het gebied van supergeleiders één van de redenen om Nederland te kiezen: “Nu die groepen ook nog eens samenwerken, pluk ik daar extra de vruchten van.”

Wat je doet, maar – vooral – wie je kent
Mauri’s keuze voor zijn master van Milaan naar Utrecht te verhuizen, pakt dus goed uit. Juiste moment, juiste plek. Daar kan Stoof alleen maar met milde jaloezie naar kijken. Hij schoof het onderwerp waarnaar hij het grootste deel van zijn carrière onderzoek deed, noodgedwongen aan de kant. “Ik deed jarenlang onderzoek naar zogenoemde ultrakoude atomen, maar helaas zijn er in Nederland weinig andere onderzoeksgroepen mee bezig.” Gevolg? Stoof kwam moeilijk aan onderzoekbeurzen. “Om onderzoekfinanciering te krijgen, moet je je tegenwoordig met veel wetenschappers organiseren in een consortium. Individuele financiering is er nauwelijks.”

De fysicus verschoof zijn aandacht daarom naar onderwerpen waar wél meerdere Nederlandse onderzoekgroepen mee bezig zijn. Stoof: “Het is pijnlijk om te stoppen met iets waar je zoveel jaar aan hebt gewerkt. Maar het hoort ook bij de grilligheid van de wetenschap.” >

Dat wetenschappers in grote consortia gezamenlijk optrekken voor onderzoekbeurzen, is een ontwikkeling die volgens Stoof niet te stuiten is. Het maakt de les die hij jonge hond Mauri op het hart wil drukken nog relevanter: “Onderschat niet hoe belangrijk het is om te netwerken. Ik dacht altijd dat het binnen de natuurkunde gaat om wat je presteert, maar in de praktijk is het ook heel belangrijk dat je de juiste mensen kent en daar goede relaties mee hebt. Dat maakt je leven als wetenschapper een stuk gemakkelijker.” Mauri, als gezegd van het type stille wateren diepe gronden, denkt even na en besluit: “Ja, dat is zeker iets waar ik aan moet werken.”

Nieuwe inzichten vanuit verschillende velden
Stoof is er niet de persoon naar om te klagen over het pad van zijn academische carrière. Liever kijkt hij vooruit. Enthousiast vertelt hij over de uiteenlopende onderzoeken waarmee hij bezig is. Zoals dat van promovendus Erik van der Wurff. De promovendus, die vier jaar geleden als jonge hond samen met Stoof werd geïnterviewd voor deze rubriek, liet toentertijd twee buitenlandse promotieplekken schieten om mogelijk bij Stoof te kunnen promoveren. De gok pakte goed uit, want Van der Wurff zit nu in de afrondende fase van zijn promotieonderzoek naar topologische materialen.

Deze relatief recent ontdekte materialen zijn een enorme hot topic in de natuurkunde. Evenals supergeleiders kunnen ze elektriciteit zonder weerstand laten stromen, maar dan via een geheel ander mechanisme. Stoof: “Het is inspirerend om hetzelfde thema, namelijk weerstandloos transport van elektriciteit, vanuit verschillende velden te bekijken. Het levert me soms nieuwe inzichten en dus een voorsprong op.”

Een rijpe natuurkundige
Voor Stoof stond al jong vast dat zijn toekomst in de wetenschap lag. Gaat Mauri zijn promotor achterna? Mauri: “Vooruit kijken doe ik niet. Ik zie dat er op het gebied van kunstmatige intelligentie interessante dingen gebeuren, ook buiten de wetenschap. Misschien duik ik daar wel in.” Als dat gebeurt, ziet Stoof één van zijn meest veelbelovende studenten de wetenschap verlaten. Zonde, meent hij. Maar tegenhouden zal hij niet doen. “Een carrière in de wetenschap is echt onzeker en hangt van toevalligheden aan elkaar. Enea is op jonge leeftijd al een enorm rijpe natuurkundige. Dat zie je niet vaak, dus ik hoop dat we hem kunnen behouden.”

Enea lacht ongemakkelijk bij zoveel lof. Hij vindt zichzelf doodnormaal. Hoe het komt dat hij nu al zo’n rijpe natuurkundige is? Na lang aandringen, schoorvoetende: “Ja, ik heb tijdens mijn studie misschien weleens een extra boek gelezen dat niet in het curriculum zat.” Maar, zegt hij, dat is vrij logisch: “Als je een onderwerp interessant vindt, dan blijf je daar toch over lezen?”

Intrinsieke motivatie
Juist die intrinsieke motivatie van promovendi maakt het begeleiden voor Stoof zo waardevol. Promovendi zoals Mauri houden hem scherp. De kantoordeuren staan altijd open, dus de twee lopen vaak bij elkaar binnen voor een discussie of vraag. Stoof: “Het gebeurt niet vaak ha, ha, maar áls ik het fout heb, dan durft Enea dat ook te zeggen. Hij is kritisch, zoals een goede wetenschapper dat hoort te zijn. En gelukkig kunnen we lachen met elkaar.”

Gaat de band verder dan alleen een gedeelde liefde voor het vak? Stoof: “Met Erik van der Wurff deelde ik een voorliefde voor metal, maar volgens mij houdt Enea meer van fietsen.” Mauri: “Nou, ik ben dus niet zo’n prater. Het duurt wel even om met mij een persoonlijke band op te bouwen. Maar van metal houd ik ook!” Dus wie weet wat er voor Stoof en Mauri nog in het vat zit.

Henk Stoof over Enea Mauri: “Enea is technisch heel sterk ontwikkeld. Dit betekent dat hij zorgvuldig werkt, erg kritisch is naar zichzelf en daardoor geen fouten maakt in berekeningen. Dat is een heel belangrijke eigenschap voor een natuurkundige. Wat hij nog moet leren, is communiceren met experimentalisten. Enea is een echte theoreticus. De taal van experimentalisten moet hij nog onder de knie krijgen. Daar gaan we aan werken.”

Enea Mauri over Henk Stoof: “Henk heeft een talent dat niet alle professoren hebben: zijn natuurkundige intuïtie. Daardoor kan hij de uitkomst van een berekening soms al voorspellen zónder de berekening te doen. Dat bewonder ik enorm in hem. Mijn enige kritiekpunt op Henk is dat hij wat strenger zou mogen zijn. Ik werk beter als ik deadlines heb, dus die zou hij me vaker mogen opleggen.”