Diamant als beste vriend

Iedere maand stellen we een wetenschapper voor wiens werk belangrijk kan worden voor de economie.

Waarom moet u deze onderzoeker kennen?

Ken Haenen (44) houdt zich bezig met synthetische diamant. Dat gaat van het aanmaken tot het karakteriseren van de diamantlagen. Hij is opgeleid als materiaalfysicus en schreef zijn doctoraat over een diamantlaag waaraan fosfor was toegevoegd. Dat moest de elektrische geleiding bevorderen. Hij werkte daarvoor samen met de Japanse onderzoekers die er aan het einde van de jaren negentig als eerste in waren geslaagd zo’n stof toe te voegen aan een laag synthetische diamant.

Tegenwoordig is Haenen gewoon hoogleraar aan de UHasselt en een van de 26 hoofdonderzoekers aan het Instituut voor Materiaalonderzoek. Dat is een onderdeel van imec. De onderzoekers bij het instituut zijn zowel scheikundigen als fysici en ingenieurs. “We doen zowel fundamenteel onderzoek, gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek, als meer toegepast onderzoek in het kader van Europese projecten voor Horizon 2020”, zegt Haenen.

Hoe internationaal gerenommeerd is het onderzoek?

Voor zijn doctoraat trok Haenen een tijd naar een Japanse onderzoeksgroep die had gepionierd met synthetische diamant. Het gaf hem de status van voorloper. “Iedereen was nieuwsgierig naar mijn onderzoek en dat heeft me heel wat invitaties opgeleverd om op wetenschappelijke conferenties een presentatie te geven”, vertelt hij.

Haenen is bovendien de hoofdredacteur van het vaktijdschrift Diamant and related materials. De onderzoeksgroep van Haenen en zijn collega Milos Nesladek telt bijna twintig mensen. De internationale faam groeit ook door samenwerkingen. In het Instituut voor Materiaalkunde staan zeven machines om synthetische diamant te produceren. Dat geeft aanleiding om in internationale onderzoeksprojecten een rol te spelen als co-promotor. De reputatie van het Instituut voor Materiaalkunde groeit daardoor. “We organiseren ook elk jaar een conferentie over synthetische diamant”, zegt Haenen. “Die staat op internationaal niveau. We hadden vorig jaar 235 deelnemers.”

Zijn er economische toepassingen?

Onderzoek naar synthetische diamanten spreekt tot de verbeelding. Er zijn al bedrijven die zich met synthetische diamanten richten op de juwelenmarkt. De onderzoeksgroep van Haenen mikt op technologische toepassingen. Bekende voorbeelden zijn slijtvaste deklagen, zoals bijvoorbeeld gebruikelijk bij het coaten van boorkoppen en snijmesjes.

“Een van onze belangrijkste onderzoeksonderwerpen is het gebruik van diamant bij vermogensschakelaars”, vertelt Haenen. “Nu gaat veel energie verloren als er wordt geschakeld tussen hoogspanning en laagspanning. Dat is bijvoorbeeld het geval bij een TGV-locomotief of bij offshorewindmolens. Het gaat om automatische verliezen, maar ook om de verspilling van energie door het gewicht. Daarom wordt gewerkt aan een volgende generatie toestellen. De vraag op welk materiaal die moeten steunen is cruciaal. Ze moeten in staat zijn goed warmte weg te geleiden. Diamant komt daarbij goed uit de verf: het is een vijf keer betere geleider dan koper. Een materiaal met diamant combineren, maakt het gebruikte materiaal met andere woorden efficiënter.”

De overtreffende trap is een vermogensschakelaar puur uit diamant te maken. Ook daarnaar doet de groep van Haenen onderzoek.

Waar komt de inspiratie vandaan?

Japan is een inspiratiebron voor Haenen. “Ik heb er gewoond en het land is in diamantonderzoek een voorloper”, zegt hij. Voorts komt heel wat inspiratie uit de kruisbestuiving tussen de diverse onderzoeken waar hij als departementsleider het overzicht over heeft. “Ook mijn rol als reviewer en als hoofdredacteur van het magazine zet me soms aan het denken. Eigenlijk is het de ruggengraat van de moderne wetenschap: je bouwt voort op elkaars verwezenlijkingen.”

Wetenschappelijke conferenties blijven voor hem een inspiratiebron. “Je gaat er naartoe om je eigen werk te presenteren, maar vooral om het werk van anderen te leren kennen. Daar kiemen de samenwerkingen.”