Wat bezielt een wetenschapper? Jaren ploeteren op iets waar anderen de schouders voor ophalen. Martine Zuidweg gaat op zoek naar het bloed, zweet en tranen in de laboratoria van de universiteit.

De infraroodlaser FLARE ligt in een grijze bunker, twee verdiepingen onder het Toernooiveld, waar dikke muren de straling tegenhouden. Je komt er alleen in met een speciale sleutel, die je zelf niet mag vasthouden. De sleutel zit vast aan een technisch medewerker die de boel weer op slot draait zodra je je hielen licht.

Fysicus Daniël Bakker (26) is een van de eerste onderzoekers die experimenteert met FLARE, een nieuwe laser in het laserlab. FLARE is uniek want produceert intens ver-infrarood licht. De golflengte van ver-infrarood licht is nog langer dan dat van gewoon infrarood licht. Fysici verwachten zo eigenschappen van moleculen te zien die ze eerder niet zagen.

Krachten

Bakker werkt met peptidenmoleculen, kleine eiwitmoleculen. Hij hoopt met FLARE iets meer te weten te komen over de driedimensionale vorm van het molecuul en dan vooral over de krachten tussen bepaalde atomen in het molecuul. Een van die krachten heet de waterstofbrug, omdat het twee groepen atomen verbindt waarbij in elk geval één waterstofatoom betrokken is.
Bakker studeerde technische natuurkunde aan de TU Eindhoven. Hij kwam een jaar geleden naar Nijmegen voor zijn promotieonderzoek. De apparatuur en dan vooral de combinatie van unieke lasers en spectroscopieopstellingen maakte dat extra aantrekkelijk. Nu knutselt hij hele dagen aan zijn onderzoeksopstelling, zoals hij als kleine jongen ook urenlang in de weer kon zijn met Legoblokjes. Hij heeft een opstelling van messing buizen gemaakt, die het laserlicht van FLARE in de bunker via een gaatje in de wand transporteert naar zijn opstelling in de ruimte ernaast. Dat klinkt eenvoudig, maar is het niet. ‘We moeten het licht via die buis op een goede manier bij de moleculen zien te krijgen, maar ver-infrarood licht heeft als eigenschap dat het enorm uitwaaiert. En wij willen juist een heel hoge lichtconcentratie bereiken door het licht te focusseren.’

Bij het allereerste experiment is dat niet gelukt. Helaas. ‘Je hoopt natuurlijk stiekem dat zo’n eerste test meteen slaagt, dat er iets magisch gebeurt. Dan had ik meteen een publicatie gehad over dat we met FLARE waterstofbruggen kunnen waarnemen. Zoiets is voor internationale onderzoekers interessant om te weten. Maar ja, zo werkt het niet in het leven. Er kan zoveel mis gaan.’
Bakker heeft wel een beeld van de dingen die tijdens dit eerste experiment niet goed zaten. Over een paar dagen test hij opnieuw, met een aangepaste opstelling. ‘Ik heb goede hoop dat we dan weer een stap verder komen’.
Trial-and-error is nu eenmaal de manier om vooruit te komen in zijn vak, weet Bakker ook wel. ‘Je hebt een machine voor je met zo’n twintig knoppen. Als er iets niet werkt, is het nog een hele klus om uit te maken aan welke knop je moet draaien om wel iets te zien.’

De lens die hij aan het einde van de buis had geplaatst om het licht te focusseren, voldeed niet. Die lens wordt nu vervangen door een vlak plaatje. Ook dat plaatje bundelt het licht niet, maar Bakker heeft zijn verwachtingen inmiddels bijgesteld. ‘Je zou willen dat het een lichtbundel wordt van twee à drie millimeter, waarmee je dan op de moleculen schijnt, waarschijnlijker is een spot van twee centimeter, veel groter dus. Daar zullen we mee moeten werken. Misschien werkt het en zien we op die manier toch die waterstofbruggen.’ / Martine Zuidweg