De balans tussen fundamenteel wetenschappelijk onderzoek en het nut ervan voor de maatschappij is voor Caroline Bauer (23) heel belangrijk. Als kind had ze al een microscoop, omdat ze nieuwsgierig was hoe de natuur en techniek werken. ‘Het is fascinerend hoe je met natuurkunde de wereld beter kunt begrijpen en mogelijk ook beter kunt maken. Wat we met ons onderzoek vinden, zijn dingen die al bestaan in de natuur. Het is aan ons natuurkundigen om dat te onderzoeken en begrijpelijk te maken.’
Wetenschappelijk onderzoek toepassen in de praktijk
Dat de wetenschappelijke experimenten die ze uitvoert resultaten opleveren die goed toe te passen zijn in de praktijk, motiveert Caroline Bauer. Ze is vijfdejaars student Natuur- en Sterrenkunde aan de Radboud Universiteit in Nijmegen en is bezig met haar masterstage bij het Institute of Molecules and Materials.
‘Met de uitkomsten van ons onderzoek kunnen we begrijpen hoe we dataopslag efficiënter en sneller maken. Dat is belangrijk, want datacenters gebruiken nu al rond 5 procent van alle energie ter wereld. En dat wordt steeds meer. Als we niets doen, lopen we op een gegeven moment tegen een limiet aan.’
Lasers en magneten
In een traditionele harde schijf worden bits opgeslagen door een magneet lokaal om te draaien. ‘Voor een nul staat bijvoorbeeld de noordpool boven en voor een één de zuidpool’, verklaart Caroline Bauer. ‘Ons doel is om te begrijpen hoe we dit schakelproces veel sneller en tegelijkertijd veel energiezuiniger kunnen maken.’
Bij de experimenten die ze doet, worden magneten ‘beschoten’ door laserstralen. Magnetische materialen bestaan uit veel kleine magneetjes, die door de laserstralen als het ware heen en weer slingeren. ‘Zo veroorzaken we met de lasers oscillaties: golven waarmee we proberen de kleine magneetjes om te draaien.’
Experimenten inspireren tot nieuwe technologie
Door te experimenteren met lasers en magneten ontdek je eigenschappen waarmee je dataopslag kunt verbeteren. Caroline Bauer: ‘Met dit onderzoek willen we de fundamentele limieten van toekomstige dataopslagtechnologieën bepalen. Het doel is dus niet om een nieuwe harde schijf te ontwikkelen, maar om de industrie tot nieuwe technologieën te inspireren die de huidige grenzen van dataopslag verzetten.’
Radboud Universiteit Nijmegen
Caroline Bauer is geboren in Eschau in Duitsland en volgde de middelbare school in Aschaffenburg. Op school ontwikkelde ze haar interesse in natuurkunde. ‘Ik was op zoek naar antwoorden op vragen als: wat zijn de bouwstenen van het universum?’ Haar keuze voor de Radboud Universiteit in Nijmegen is vrij logisch: ‘Ik sprak met iemand van de Radboud Universiteit op een open dag en merkte dat dit een universiteit is met een hele fijne sfeer.’ Na een bezoek aan de universiteit voelde ze zich meteen thuis bij de Radboud.
Bachelor Natuur- en sterrenkunde
De bachelor Natuur- en Sterrenkunde is een basisopleiding Natuurkunde, constateert Caroline Bauer. ‘De natuurwetten die je leert, kun je al tijdens je studie toepassen in verschillende vakgebieden, zoals materiaalkunde, hoge-energiefysica, sterrenkunde en neurofysica. Bij die laatste gaat het over de betekenis van natuurkunde voor hersenonderzoek. Bij hoge-energiefysica leer je over de kleinste deeltjes in het universum: de deeltjes die in atomen zitten.’
Theorie wordt werkelijkheid in lab
Haar masterstudie Natuurkunde doet Caroline Bauer ook bij de Radboud Universiteit. Ze kiest de specialisatie Physics of Molecules and Materials. Deze studie krijgt vanaf 2025 waarschijnlijk de naam: Quantum Matter. ‘Sterrenkunde is heel interessant, maar ik ben meer betrokken bij andere onderwerpen. Ik heb me gespecialiseerd binnen de materiaalkunde. Een heel belangrijk vakgebied, ook voor de industrie’.
Zien dat de dingen die je bedenkt in de werkelijkheid werken, geeft de natuurkundige veel voldoening. ‘Alleen formules zijn nog geen bewijs dat iets werkt. Dat bewijs komt pas als je in het laboratorium proeven doet en meet wat er gebeurt.’
Onderzoek doen en lesgeven
Caroline Bauer gaat solliciteren op een PhD-positie op haar afdeling. ‘Dan kan ik na mijn afstuderen doorgaan met onderzoek doen en kan ik de komende vier jaar zien of ik dat ook op de langere termijn interessant vindt. Het lijkt me ook leuk om onderwijs op de universiteit te geven. Ik bekijk stap-voor-stap welke mogelijkheden er zijn.’
Deze testimonial verscheen eerder op techgelderland.nl