STW.nl

U bent hier

Simon Stevin Meester 2009

De titel Simon Stevin Meester 2009 is toegekend aan prof.dr. Detlef Lohse, hoogleraar Vloeistoffysica aan de Universiteit Twente. Met zijn benoeming heeft Lohse zowel de grootste Nederlandse prijs voor wetenschappelijk onderzoek (de Spinoza-premie van NWO in 2005) als de grootste Neder-
landse prijs voor technisch-wetenschappelijk onderzoek ontvangen.

Detlef Lohse geldt als een absolute autoriteit op
het gebied van stromingsleer en turbulentie. Hij geniet wereldfaam door zijn verklaring van het verschijnsel sonoluminescentie. Daarbij zendt
een kleine gasbel in een vloeistof onder invloed
van ultrasoon geluid licht uit. Wereldberoemd
werd Lohse in 2000 toen hij en zijn collega’s wisten vast te stellen dat de pistoolgarnaal, een bekend beestje in subtropische wateren, zijn luide knallen produceert met behulp van imploderende bellen.

Gasbellen in een vloeistof
Gasbellen in een vloeistof vormen een rode draad door de vier onderzoeksgebieden van Lohse en zijn onderzoeksgroep: turbulentie en tweefasestroming, granulaire stroming, micro- en nanofluïdica, en biomedische toepassingen van bellen. Daarbij kenmerkt het werk van Lohse en zijn groep zich door de directe wisselwerking van theorie, experimenten en nume-
rieke simulaties. ‘Vaak kun je een probleem pas door de directe wisselwerking van alle drie de methodes oplossen’, zegt Lohse. ‘Hiervoor heb je experimentele, theoretische en nume-
rieke kennis nodig. Die is allemaal in onze groep verzameld en daarom zie ik de onder-
scheiding ook als voor onze groep als geheel.’

Eén van de aandachtsgebieden van Lohse en zijn groep is zogeheten rayleigh-bénard-convectie. Dat is door warmte gedreven turbulentie in een afgesloten vat. Uitkomsten van
dit onderzoek hebben toepassing op door convectie bepaalde verticale stromingen in de oceanen, in de buitenkern van de aarde, in de buitenlaag van de zon en in het binnenste
van grote gasplaneten.

Stromende vloeistof
Een ander belangrijk terrein van onderzoek is het bestuderen van krachten die werken op bellen in een stromende vloeistof. In het bijzonder gaat het dan om opwaarts gerichte krachten en weerstand. Inzichten uit dit onderzoek helpen bijvoorbeeld begrijpen hoe turbulentie de wrijving van een stromende vloeistof over een oppervlak (denk aan scheepswanden onder water) vermindert.

Eén van de recente resultaten van de groep van Lohse was de ontdekking dat dit weerstands-
verminderende mechanisme alleen werkt als zo’n oppervlak volkomen schoon is en de verklaring hiervan. Deze onderzoekslijn is deel van een groot onderzoekprogramma ‘gedispergeerde meerfasestroming’, met financiering van STW, FOM, het ministerie van Economische Zaken en deelname van bedrijven.

Inkjetprinters en contrastvloeistoffen
Het industrieel verreweg grootste project van Lohse en zijn groep op dit moment is onderzoek samen met het bedrijf Océ naar het optreden van luchtbelletjes in de inktstraal uit een inkjet-
printer. Luchtbelletjes in de inktstraal kunnen het printproces verstoren. De enige oplossing tot nog toe is de printer gewoon even uit te zetten. Dat is voor een printerfabrikant natuurlijk erg onbevredigend. Het onderzoek is erop gericht te ontdekken wanneer de belletjes zich gaan vormen en hoe die vorming meteen te onderdrukken.

Gasbellen in een vloeistof vormt ook precies de samenstelling van contrastvloeistoffen die
in de medische wereld worden gebruikt. De groep van Lohse doet samen collega’s van het Erasmus MC intensief onderzoek naar het gedrag van de belletjes in zo’n vloeistof en naar methoden om het belgedrag te beïnvloeden, bijvoorbeeld om belletjes als transporteur van medicijnen te gebruiken.

Geheimen van zijn succes
Lohse’s promovendi en postdocs zijn naar hoogleraarposities over de hele wereld uitge-
zwermd. Hij houdt nauw contact met ze en zij sturen hun gepromoveerden naar Twente voor een postdoc. Als leukste taak van zijn hoogleraarschap noemt hij, verrassend genoeg, het schrijven van onderzoeksvoorstellen. Het is één van de geheimen van zijn succes.

De manier waarop hij zijn groep leidt is een andere succesfactor: hij geeft verantwoordelijk-
heden aan zijn groepsleden en toont diepe interesse in en waardering voor hun werk. Het belangrijkste van alles blijft volgens Lohse echter het inhoudelijk zelf hard werken en de gedrevenheid, de vreugde en het plezier om natuurkundige vraagstukken op te lossen.