Richard van de Sanden mag zich van Stichting Fom de eerste Nederlands kampioen industrieel relevant onderzoek noemen. Maar waarom steekt de toepassingsgerichte plasmafysicus zijn 250 duizend euro prijzengeld in grafeen?
Het juryrapport is lovend, zoals het hoort. De winnaar van de Fom Valorisatie Prijs 2009 ’is een meester in het schakelen tussen zijn fundamentele fysische kennis en technologische uitdagingen waarmee hij vanuit de industrie geconfronteerd wordt‘. Een stevige lijst succesvolle academisch-industriële onderzoeksprojecten, een respectabele onderzoeksoutput en tot tweemaal toe een Best Teacher Award aan de TU Eindhoven waren meer dan voldoende voor de vijfkoppige selectiecommissie om Richard van de Sanden unaniem voor te dragen bij het Fom-bestuur. Dat zag er dan ook geen been in de plasmafysicus de 250 duizend euro toe te kennen. Later dit jaar mag hij de prijs, die dit jaar zijn entree heeft gemaakt, in ontvangst nemen.
Het plasmaonderzoek in Eindhoven kent een lange traditie. Het heeft zijn wortels in de vroegtwintigste-eeuwse research naar gasontladingslampen, die vanzelfsprekend in de belangstelling van Philips stonden. Later begonnen plasma‘s hun belang vooral te ontlenen aan de rijke mogelijkheden in materiaalbewerking. Chemical Vapor Deposition (CVD), Plasma-Enhanced Vapor Deposition (PECVD), Reactive Ion Etching (RIE), sputteren, het is maar een greep uit de plasmagerelateerde procestechnologie die een plaatsje heeft gekregen in de productie van onder meer chips, lcd-schermen, elektronicaverpakkingen en zonnecellen. Op die manier kon het Eindhovense plasmaonderzoek altijd op een rijke voedingsbodem rekenen in de regio.
Zelf heeft Van de Sanden (1964) in zijn wetenschappelijke carrière maar weinig samengewerkt met Philips. Zijn aanstelling als assistent-hoogleraar in 1990 viel samen met de aanvang van Operatie Centurion, waarmee het elektronicaconcern veel activiteiten afsplitste of wegbezuinigde. ’Ik weet hoe pijnlijk Centurion in deze regio nog doorklinkt, maar voor het plasmaonderzoek was het een zegen. Het dwong ons nieuwe invalshoeken en toepassingen te zoeken‘, aldus Van de Sanden. Concurrerende onderzoeksgroepen was geen Centurion ’gegund‘. ’In Amerika gaan daar nu hele groepen aan ten onder. De originele onderzoeksvragen zijn eigenlijk wel op.‘
Honger
Van de nood een deugd makend, ging Van de Sanden zijn kennis in nieuwe gebieden ’verkopen‘. Het resultaat is een indrukwekkende lijst met samenwerkingsverbanden. Twee van OTB Solars machinelijnen voor multikristallijn silicium zonnecellen herbergen Eindhovens expanding thermal plasma en Helianthos hielp Van de Sanden aan een depositiemethode voor roll-to-roll-productie. ’Plasmabewerking met hoge depositiesnelheid is ons specialisme. Dat is voor de productie van zonnecellen bijzonder belangrijk, omdat de oppervlakken zoveel groter zijn dan bijvoorbeeld in de chipindustrie.‘
Op het cv van Van de Sanden staan verder samenwerkingsverbanden met onder meer Bekaert (amorfe koolstoflagen als slijtvaste coating), General Electric (depositie op polymere substraten), Fuji (atmosferische plasmadepositietechnologie voor dunne films op folies) en NXP en Oxford Instruments (plasmageassisteerde atoomlaagdepositie voor functionele films, bijvoorbeeld voor condensatoren). En met de entree van 3D-chips en Oled wordt de reikwijdte van plasmatechnologie alleen maar groter, verwacht Van de Sanden.
De Eindhovense hoogleraar wil het Fom-prijzengeld echter inzetten op een ander speerpunt van zijn groep, zoals hij het in 2002 verwoordde bij zijn inaugurele rede ter ere van zijn aanstelling als zelfstandig TUE-hoogleraar in 2000. Behalve schaalvergroting zag hij kansen voor de toepassing van plasma‘s in de micro- en nanotechnologie en de vervaardiging van nieuwe functionele materialen. ’Ik wil een promovendus zetten op grafeen, vooral om te onderzoeken waar geladen deeltjes uit het plasma afkomstig zich op dit materiaal bevinden. Plasma zit vol met ionen en elektronen, dus dat is daar ideaal voor.‘
Een beetje verrassend is de keuze voor grafeen wel, voor een ’industrieel‘ academicus als Van de Sanden dan. Het moleculaire kippengaas staat wereldwijd in de schijnwerpers, tot ergernis van menig onderzoeker die dergelijke aandacht liever naar onderwerpen ziet uitgaan die dichter bij toepasbaarheid staan. ’Het is inderdaad nog te vroeg om te zeggen hoe de ontwikkelingen rondom grafeen uitpakken. Maar ook al is het nog niet industrieel relevant, het is wél een bijzonder interessant materiaal.‘
Van de Sanden wil met zijn grafeenonderzoek niet alleen zijn honger naar fundamentele vragen stillen. ’Wij zijn in Nederland heel goed met grafeen, maar er is niemand die uitzoekt hoe je het op grote schaal zou kunnen maken. Dat is typisch voor ons academisch landschap: geen aandacht voor de manufacturing. Geen wonder dat we met een kennisparadox kampen. De weg naar industrialisatie wordt altijd vanzelfsprekend gevonden. Ik wil in dat gat springen.‘