Rubiconbeurs voor Leidse natuurkundige: waarom groeien bladeren van een boom altijd in dezelfde vorm?
Promovendus Ludwig Hoffmann gaat dankzij een Rubiconbeurs die hij op 11 april won twee jaar naar Harvard University in de VS. Met behulp van theoretische modellen bestudeert hij biologische materialen, bijvoorbeeld tijdens de morfogenese. Dit is het proces waardoor weefsels of organismen hun vorm ontwikkelen. ‘Dankzij deze beurs kan ik werken in een van de toonaangevende groepen op het gebied van onderzoek naar zachte materie.’
Elk kastanjeblad heeft dezelfde typerende vorm. Het zal er nooit uitzien als dat van een eik. De meeste mensen vinden dat vanzelfsprekend, maar Hoffmann niet. Hij wil uitzoeken hoe dit eigenlijk mogelijk is. ‘Bladeren van een bepaalde plant of vleugels van een bepaald insect groeien altijd in dezelfde vorm. Maar tussen soorten is er veel diversiteit. Op Harvard ga ik een theoretisch model ontwikkelen om de algemene regels die de groei van bladeren en vleugels bepalen te ontdekken.’
Materie die zichzelf kan bewegen
Hoffmann werkt in de groep van Luca Giomi, die erop gericht is te ontcijferen hoe fysische organisatie ontstaat in complexe en biologische materie. ‘Het onderzoek dat ik in Leiden doe heeft betrekking op het gebied van ‘actieve materie’. Dit is materie waarvan de elementen waaruit het bestaat energie verbruiken, waardoor ze bijvoorbeeld kunnen bewegen. Dit kan leiden tot een aantal fascinerende verschijnselen. Een bekend voorbeeld is het zwermen van vogels, dat is verrassend complex en is nu met succes beschreven.’
'Deze beurs geeft me de vrijheid om de onderzoeksonderwerpen te kiezen die ik wil nastreven.'
‘Mijn belangrijkste project was het onderzoeken van de wisselwerking tussen actieve materie en geometrie, waarbij ik modellen heb ontwikkeld om de vorming van structuren tijdens de morfogenese te verklaren. Het groeiende blad of vleugel kunnen beiden gemodelleerd worden als een groeiend elastisch oppervlak. Daarom kan ik in één klap zowel bladeren en vleugels onderzoeken.’
Een springplank voor een onderzoekscarrière
Hoffmann kijkt uit naar de kans die de beurs hem biedt. ‘Dankzij de Rubiconbeurs kan ik twee jaar doorbrengen in de Mahadevan-groep op Harvard. Dit is wereldwijd een van de toonaangevende groepen die werken op het raakvlak van geometrie en zachte materie’, legt hij uit. ‘Met mijn achtergrond in geometrie en actieve materie is het de perfecte plek om mijn onderzoek voort te zetten en tegelijkertijd te leren over nieuwe instrumenten en methoden. En de beurs geeft me de vrijheid om de onderzoeksonderwerpen te kiezen die ik wil nastreven!’
Hoffmann was blij om te horen dat hij een van de winnende voorstellen had. ‘Ik was er helemaal niet zeker van dat dit zou gebeuren, dus het was een zeer positieve verrassing.’ Ook zijn promotor Luca Giomi is verheugd over het nieuws. ‘Ik ben erg blij voor Ludwig, hij verdient het absoluut. Mahadevan is voor mij een geweldige mentor geweest tijdens mijn postdoc-jaren aan Harvard. Van hem heb ik geleerd hoe ik eenvoud kan vinden in complexe verschijnselen en complexiteit in eenvoudige dingen, zoals de plooien van een doek. Ik weet zeker dat Ludwig profijt zal hebben van Mahadevan’s creativiteit en wijsheid, en dat zijn carrière een vlucht zal nemen!
Met een Rubiconsubsidie kunnen jonge onderzoekers hun onderzoek doen aan een buitenlands instituut dat de beste omgeving biedt voor hun specifieke onderzoek. De subsidie wordt verstrekt door NWO en ZonMw. Het Rubiconprogramma geeft veelbelovende onderzoekers de kans om internationale onderzoekservaring op te doen die belangrijk is voor hun academische carrière. De prijswinnaars kunnen gedurende 1 of 2 jaar aan de slag bij een onderzoeksinstituut naar keuze. Lees meer over de toegekende projecten.