Jonas Veenstra

Op 10 september verdedigde Jonas Veenstra zijn proefschrift "Animating metamaterials with non-reciprocity". Het project werd begeleid door dr. Corentin Coulais en de copromotor was prof. Jasper van Wezel.

Hoe kunnen geconstrueerde materialen zo ontworpen worden dat ze zich gedragen als levende systemen? In tegenstelling tot robots, die afhankelijk zijn van gecentraliseerde besturing en voorgeprogrammeerde commando's, vertonen levende systemen robuust en adaptief gedrag als gevolg van verspreide, energie-gebruikende interacties – denk aan reflexen in het lichaam of de collectieve waarneming van cellen. Geïnspireerd door dit principe onderzoekt Jonas' proefschrift hoe het inbedden van niet-reciproke interacties in mechanische metamaterialen deze verandert in actieve vaste stoffen die in staat zijn tot unidirectionele golven, adaptieve voortbeweging en cyclische vormveranderingen. Met behulp van experimenten, grootschalige simulaties en continuümmodellering identificeerde hij hoe activiteit, geometrie, niet-lineariteiten en randvoorwaarden op elkaar inwerken en aanleiding geven tot nieuwe dynamische regimes die levensecht gedrag mogelijk maken. Het resultaat is een raamwerk voor het ontwerpen van metamaterialen die bewegen, zich aanpassen en zichzelf organiseren, waardoor uiteindelijk de grens tussen materiaal en machine vervaagt.

Boris Post

Later op diezelfde dag, 10 september, verdedigde Boris Post zijn proefschrift "Quantum Chaos and Topology – New perspectives on low-dimensional quantum gravity". Het project werd begeleid door prof. Jan de Boer en copromotor was prof. Erik Verlinde.

In zijn proefschrift heeft Boris modellen van quantumzwaartekracht bestudeerd met behulp van de theorie van chaotische quantumsystemen. In het bijzonder heeft hij onderzocht hoe statistische eigenschappen van tweedimensionale conforme veldentheorieën veel kenmerken van quantumzwaartekracht in drie dimensies kunnen verklaren via de AdS/CFT-correspondentie. Daarmee heeft zijn werk nieuwe verbanden gelegd tussen de theorie van quantumchaos en complexe topologische aspecten van driedimensionale zwaartekracht.

Wenfeng Liu

Twee dagen later, op 12 september, verdedigde Wenfeng Liu zijn proefschrift "Sequential metamaterials with plasticity". Dit was het tweede cum laude project dat werd begeleid door dr. Corentin Coulais; bij dit project was prof. Peter Schall de copromotor.

In Wenfengs proefschrift gebruikt hij plasticiteit – het vermogen van materialen om permanent van vorm te veranderen – als ontwerptool voor metamaterialen. Hij onthult een delicate wisselwerking tussen plasticiteit en knikinstabiliteit, genaamd "yield buckling". Dit effect zorgt ervoor dat metamaterialen in een duidelijk afgebakende reeks stappen kunnen knikken, waarbij hoge stijfheid wordt gecombineerd met een hoge energiedissipatie voor superieure schokabsorptie. Wenfeng breidt dit idee uit naar verschillende ontwerpen van metamaterialen, waarbij willekeurige vormen en aantallen knikmodi met een controleerbare knikvolgorde worden bereikt. Ten slotte brengt hij plasticiteit in kirigami – de kunst van het papiersnijden – zodat kirigami de laadgeschiedenis kan ‘onthouden’ en in meerdere vormen met verschillende laadgeschiedenissen kan vouwen.

Nico Schramma

Een week na de eerste cum laude-uitreiking, op 17 september, verdedigde Nico Schramma zijn proefschrift "On Light and Life – Physics of Chloroplast Motion and Bioluminescence". Het project werd begeleid door prof. Daniel Bonn en dr. Mazi Jalaal.

In het proefschrift onderzocht Nico twee fenomenen van de interactie van levende systemen met licht: leven dat licht absorbeert – in de context van fotosynthetische chloroplasten in planten en algen – en leven dat licht creëert – in de context van bioluminescentie van microalgen. Hij bestudeerde de beweging van chloroplasten in planten en algen als reactie op licht – een mechanisme om de lichtopname te optimaliseren en te sterk licht te vermijden – en vond verbanden met inherent biofysische mechanismen. Daarnaast bestudeerde hij eencellige algen die licht kunnen produceren bij aanraking of vloeistofbeweging, in een poging het complexe krachtgevoelige mechanisme in turbulente vloeistofbeweging te ontrafelen.

Cum laude

Het predicaat cum laude is voorbehouden aan proefschriften die tot de top 5% van hun vakgebied behoren. Wanneer externe referenten dit oordeel onderschrijven en de verdediging van vergelijkbaar niveau is, wordt het judicium toegekend. Het feit dat het predicaat cum laude maar liefst vier keer kort na elkaar wordt toegekend, is bijzonder en tekenend voor de sterke lichting promovendi die IoP heeft. IoP feliciteert de vier laureaten en hun begeleiders met deze bijzondere prestaties!