European Research Council (ERC) heeft vier Consolidator Grants toegekend aan Delftse onderzoekers en 2 aan UT-onderzoekers. Deze Europese beurzen zijn bedoeld om excellente wetenschappers te ondersteunen bij het opzetten van hun onafhankelijke onderzoeksteams en het ontwikkelen van hun meest veelbelovende wetenschappelijke ideeën. De financiering, per beurs maximaal €2 miljoen met een looptijd van vijf jaar, wordt verstrekt via het Horizon Europe programma van de EU. Met deze subsidie, die hen voor een periode van 5 jaar ondersteunt, kunnen ze hun innovatieve onderzoeksprojecten verder ontwikkelen. De Europese Onderzoeksraad (ERC) kende dit jaar Consolidator Grants toe aan 328 onderzoekers, met een totaalbedrag van 678 miljoen euro. Deze financiering, onderdeel van het Horizon Europe-programma, is bedoeld om excellente wetenschappers te helpen hun eigen onderzoeksgroepen op te zetten en hun meest veelbelovende ideeën uit te werken.
UT onderzoekers
ProAct: Actuatiespectroscopie voor labelvrij hulpmiddel om eiwiteigenschappen in realtime te bestuderen
Dr. Sergii Pud – Faculteit EEMCS: ProAct: Actuatiespectroscopie voor labelvrij hulpmiddel om eiwiteigenschappen in realtime te bestuderen: Eiwitten zijn essentieel voor allerlei functies in levende cellen. Om hun functies volledig te begrijpen is het belangrijk om te weten hoe hun structuur zich verhoudt tot functie. Interferometrische verstrooiing (c) microscopie stelt onderzoekers in staat om individuele eiwitten zonder label te observeren, maar het kan geen veranderingen in eiwitvorm of -structuur detecteren.
Met ProAct wil Sergii Pud een baanbrekende benadering introduceren om conformationele veranderingen te onthullen door het begrijpen en meten van dipoolmomenten in eiwitten. Voorheen waren die experimenteel ontoegankelijk. Dit gaat hij in de BIOS onderzoeksgroep doen door te onderzoeken hoe eiwitten reageren op ongelijke elektrische velden geproduceerd door gouden nano-elektroden . ProAct versterkt de iSCAT-microscopie met nieuwe functionaliteiten, waardoor er nieuwe mogelijkheden komen voor het bestuderen van het gedrag en interacties op het niveau van individuele eiwitten.
Dr. Hanumantha Rao Vutukuri – Faculteit TNW: SynthAct3D: Een nieuwe kijk op synthetische actieve materialen in 3D. Levende materialen hebben het opmerkelijke vermogen om zichzelf te organiseren en zich aan te passen door energie te gebruiken, in tegenstelling tot passieve materialen, die statisch blijven zodra ze in evenwicht zijn. Het begrijpen van deze dynamische processen is essentieel voor het creëren van levensechte materialen met buitengewone mogelijkheden, zoals herconfigureerbaarheid, zelfherstel en complex collectief gedrag. Maar wetenschappers weten nog niet volledig hoe ze deze ideeën kunnen toepassen om geavanceerde materialen te creëren, waardoor de ontwikkeling van driedimensionale (3D) synthetische systemen een belangrijke wetenschappelijke uitdaging is.
Met het ERC-CoG-project SynthAct3D wil Hanumantha Rao Vutukuri in zijn ontdekken hoe we dode materialen kunnen aandrijven om levensechte functionaliteiten te bereiken. In zijn Active Soft Matter Lab, zal zijn team een unieke experimentele toolbox ontwikkelen, namelijk kunstmatige microswimmers, om deze complexe en fascinerende fenomenen te onderzoeken. Dit baanbrekende werk zou het ontwerp van materialen kunnen revolutioneren, met mogelijkheden voor slimme materialen, gerichte medicijnafgifte en autonome systemen geïnspireerd door de natuur.
TU Delft Onderzoekers
Prof.dr. Tatiana Filatova, faculteit Techniek, Bestuur en Management (TBM)
SPHINX – Systemic Physical climate risk in complex adaptive economies.
Tatiana Filatova gaat samen met haar team nieuwe simulatiemodellen ontwikkelen om te begrijpen hoe lokale fysieke klimaatgerelateerde gevaren kunnen escaleren tot systemische risico’s voor economieën en samenlevingen, ook gaan ze strategieën verkennen om schade te verminderen.
Klimaatverandering veroorzaakt wereldwijd al schade door overstromingen, stormen, bosbranden, hittegolven, droogte en stijgende zeespiegels. ‘Dit uit zich niet alleen via directe fysieke risico’s. Ze vormen een fundamentele bedreiging voor de wereldwijde sociaal-economische ontwikkeling en kunnen grotere, onderling verbonden opeenvolgende schade veroorzaken die hele economieën en samenlevingen ontwrichten’, verduidelijkt Tatiana Filatova, expert in computationele economie en academisch leider van het thema ‘Climate Change Governance’ bij het Delft Climate Action Programme.
‘We begrijpen de belangrijkste processen die deze risico’s versterken nog niet volledig, en er zijn maar weinig gedetailleerde studies over dit onderwerp. Vooruitgang wordt beperkt omdat historische gegevens geen toekomstige veranderingen weerspiegelen en huidige economische modellen niet in staat zijn om complexe kanteldynamieken te modelleren die worden veroorzaakt door ongekende gebeurtenissen’, aldus Filatova.
Filatova is zeer verheugd over de toekenning van de Consolidator Grant: ‘Ik kijk er enorm naar uit om met mijn team aan dit project te werken. Het zal niet alleen bijdragen aan meer inzicht in systemische fysieke klimaatrisico’s, maar ook aan andere gebieden waar economische en sociale kantelpunten een cruciale rol spelen.’
Prof.dr. Oded Cats, faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen (CiTG)
3MARS – Behavior, Network, Market and Policy Dynamics in Multi-Modal, Multi-Layer and Multi-Class Air and Rail Transport Systems.
Oded Cats ontvangt een ERC Consolidator-beurs voor een nieuw onderzoeksprogramma naar het personenvervoerssysteem voor lange afstanden. De resultaten kunnen een impuls geven aan een geïntegreerd internationaal netwerk van vervoersdiensten dat aantrekkelijk, duurzaam, veerkrachtig en rechtvaardig is.
Het nieuwe onderzoeksprogramma, genaamd Multi-layer, Multi-modal and Multi-class Air and Rail Systems (3MARS), moet inzicht bieden in de marktverhoudingen en de dynamiek tussen vraag en aanbod en tussen dienstverleners in reactie op beleidsinterventies.
Oded Cats, professor Passenger Transport Systems aan de TU Delft: “We zullen modellen van vervoerssystemen ontwikkelen en testen in het onontgonnen domein van de vervoersmarkten voor lange afstanden. Zo kunnen we het meest effectieve alternatieve netwerk ontwikkelen, en ook de beste beleidsmaatregelen, waarbij we rekening houden met hoe zowel de gebruikers als dienstverlener zich aanpassen en ontwikkelen in reactie op dergelijke veranderingen.”
“Op stedelijk en regionaal niveau ontwikkelen de vervoersautoriteiten een plan voor openbaar vervoer en de exploitanten bieden vervolgens voor dienstconcessies. Er is dus een centrale planner. Dat hebben we niet op de langeafstandsmarkt”, aldus Cats. Hij richtte zich voorheen vooral op stedelijk en regionaal vervoer. In het internationale transportnetwerk zijn er meerdere en diverse dienstverleners, denk aan KLM, Flix bus, Eurostar of Deutsche Bahn. Elk van hen ontwikkelt niet alleen zijn eigen netwerk van verbindingen en dienstregelingen, maar bepaalt ook zijn eigen prijzen met behulp van geavanceerde technieken voor inkomstenbeheer.
Deze marktspelers concurreren én werken samen, denk bijvoorbeeld aan allianties en gecombineerde diensten voor vluchten en treinen. Het 3MARS-onderzoek van Cats ondersteunt het ontwerp, de planning en de beleidsvorming van langeafstandsvervoersystemen die rekening houden met dit ‘netwerk-van-netwerken’ en richt zich op aantrekkelijke en duurzame alternatieven voor het reizen per auto of vliegtuig.
Prof.dr. Liedewij Laan, faculteit Technische Natuurwetenschappen (TNW)
PolarRobustness – Evolutionary robustness of cell polarity during molecular diversification.
Cellen worden vaak gezien als complexe machines, waarin specifieke eiwitten samenwerken op een goed gecoördineerde manier om verschillende functies in de cel uit te voeren. Het is echter verrassend dat sommige eiwitten die essentieel zijn voor belangrijke cellulaire functies in één soort van nauw verwante soorten ontbreken, terwijl de functie zelf behouden blijft. Hoe deze robuustheid tot stand komt, terwijl de onderliggende moleculaire netwerken tijdens de evolutie sterk variëren, is op dit moment nog niet duidelijk.
Tijdens haar postdoc toonde Liedewij Laan aan dat het polariteitsnetwerk in gist zich evolutionair kan aanpassen aan het verlies van een belangrijk eiwit door ook drie andere eiwitten te verliezen. Haar lab ontdekte dat deze verliezen de polariteit herstellen via een gezamenlijke adaptieve reactie, die veel cellulaire processen beïnvloedt in plaats van slechts een paar eiwitten. Hoe slagen complexe cellulaire netwerken erin om samen zo’n sterke evolutionaire robuustheid te bereiken?
Het Liedewij Laan Lab zal deze vraag onderzoeken met een verzameling experimenteel geëvolueerde polariteitsnetwerken in knopvormende gist om 1) te kijken hoe algemeen een gezamenlijke adaptieve reactie is, 2) te onderzoeken welke ruimtelijke en tijdsgebonden aspecten van polariteitsvorming evolutionair robuust zijn, 3) te bepalen hoe veranderingen in (i) het aantal eiwitkopieën, (ii) post-translationele modificaties (PTM’s) en (iii) buffering door zelforganisatie, bijdragen aan evolutionaire robuustheid, en 4) de moleculaire mechanismen te ontrafelen.
Link magazine oktober/november 2024. Thema: Data delen in de keten, cybersecurity en beveiliging. Vraag exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
De onderzoekers zullen transposon sequencing gebruiken om de betrokken cellulaire processen te identificeren, live cel-microscopie om de robuustheid van verschillende aspecten van polariteit te vergelijken, en massaspectrometrie om veranderingen in genexpressie, PTM’s en interactiepartners te vergelijken. Ze zullen multischaal simulaties gebruiken, gebaseerd op statistische fysica en ondersteund door hun experimentele resultaten, om te begrijpen hoe moleculaire veranderingen zich door het polariteitsnetwerk verspreiden om evolutionaire robuustheid te bereiken. Deze aanpak zal verder gaan dan gistpolariteit, omdat deze kan worden toegepast op elk functioneel eiwitnetwerk om ons begrip van hoe het leven werkt en evolueert te verdiepen.
Prof.dr. Toeno van der Sar, faculteit Technische Natuurwetenschappen (TNW)
MAGICWAVE – Realization and imaging of superconducting spin-wave optics.
Het MAGICWAVE-project heeft als doel om de interactie tussen magneten en supergeleiders te begrijpen, instelbare laag-dempende spin-golfapparaten te realiseren en het veld van supergeleidende spin-golfoptica te lanceren. Spin-golven zijn collectieve excitaties van de spins in magnetische materialen. Ze zijn veelbelovende dragers van signalen in klassieke en quantum-informatietoepassingen vanwege hun lage intrinsieke demping, niet-wederkerig transport, micrometer golflengtes bij microgolffrequenties en sterke interacties die signaaloverdracht mogelijk maken. Hierdoor hebben spin-golven de hoop gewekt om informatietechnologie te verbeteren met functionaliteiten en een efficiëntie die verder gaan dan die van deeltjes zonder onderlinge interactie.
Een belangrijke vereiste is het realiseren van efficiënte en laag-dempende controle over spin-golven. Een potentieel baanbrekende maar vrijwel onontgonnen methode is het gebruik van supergeleiders. Supergeleiders hebben geen elektrische weerstand, waardoor demping door wervelstromen wordt voorkomen, en ze hebben een sterk diamagnetisme die controle over het transport van spin-golven mogelijk maakt. Bovendien zijn supergeleiders gevoelig voor elektrische stromen, magnetische velden en temperatuur, waardoor afstembare apparaten mogelijk zijn. Deze eigenschappen bieden uitstekende kansen om laag-dempende, instelbare spin-golfapparaten te realiseren.
Toeno van der Sar zal supergeleidende spin-golfoptica realiseren, in beeld brengen en lokaal bestuderen. Daarvoor gaat hij spin-golf-optische apparaten creëren – spiegels, golfgeleiders, splitsers en resonatoren – die microgolfcontrole mogelijk maken door het dissipatieloze supergeleidende diamagnetisme. Van der Sar zal vervolgens de kracht van supergeleider-gebaseerde controle demonstreren door de apparaten te tunen met elektrische stromen, magnetische velden, temperatuur en licht. Bovendien is het zijn doel om supergeleiders te gebruiken om de demping van spin-golven te controleren en nieuwe regimes van vlakband- en topologische transport te realiseren. Om hoge-resolutie toegang tot spin-golven onder de supergeleiders mogelijk te maken, zal hij magnetische beeldvorming gebruiken op basis van spins in diamant – een techniek die door zijn lab is ontwikkeld.
ERC Consolidator Grants maken deel uit van Horizon Europe, het huidige programma voor onderzoek en innovatie van de EU. De oproep voor 2024 was goed voor een totaalbedrag van € 678 miljoen. ERC Consolidator Grants worden toegekend aan toponderzoekers, ongeacht nationaliteit en leeftijd, met tussen de zeven en twaalf jaar ervaring na hun promotie en een zeer veelbelovende wetenschappelijke staat van dienst. Het onderzoek moet worden uitgevoerd in een publieke of particuliere onderzoeksorganisatie in een van de lidstaten van de EU of een ‘geassocieerd’ land. De financiering – die per beurs tot € 2 miljoen kan bedragen, plus in sommige gevallen een aanvullende € 1 miljoen voor opstartkosten – wordt tot vijf jaar verstrekt en dekt voornamelijk de inzet van onderzoekers en andere medewerkers om de teams van de onderzoekers compleet te maken.
