Het onderzoek van Bruno Ehrler kenmerkt zich volgens de jury, onder voorzitterschap van hoogleraar polymeerchemie Katja Loos (RUG), door een hoogst originele benadering waarin fundamentele materiaalwetenschap, opto-elektronica en toepassingen voor duurzame energie samenkomen. Daarbij houdt hij steeds het grotere doel voor ogen, waardoor zijn werk uitermate relevant is voor de actuele, grote technologische en maatschappelijke uitdagingen waar we voor staan. De KNCV Gouden Medaille wordt uitgereikt op 2 december a.s. tijdens chemieconferentie NWO CHAINS in Veldhoven.  

Bewegende ionen

Bruno Ehrler heeft een toonaangevend onderzoeksprogramma ontwikkeld waarin de focus ligt op het begrijpen én verbeteren van zogeheten perovskiet-halfgeleiders. Deze materialen beschikken over excellente opto-elektronische eigenschappen; het vermogen om licht te detecteren en te controleren. Daarnaast kunnen ionen bewegen binnen deze materialen. De combinatie van deze kenmerken maakt perovskiet-halfgeleiders zeer geschikt voor toepassingen waarbij licht wordt omgezet in elektrische energie, zoals in zonnecellen.  

Hij toonde als een van de eersten aan hoe de beweging van ionen binnen deze materialen de uiteindelijke prestaties en stabiliteit van het gehele apparaat beïnvloedt. Hierbij gebruikte hij spectroscopische technieken en simulatie-tools die inmiddels breed worden ingezet in het veld. Zijn ontdekking dat je mechanische spanning kunt gebruiken om de beweeglijkheid van de ionen te sturen heeft geleid tot geheel nieuwe manieren om stabiele perovskiet-zonnecellen te ontwerpen.  

Synapsen

Daarnaast heeft Ehrler ook het bereik van het perovskiet-onderzoek sterk verbreed. Zo verkent hij de mogelijkheden om deze materialen in te zetten voor neuromorphic computing, waarbij de werking van het menselijk brein de inspiratiebron is voor nieuwe technieken voor dataverwerking en -opslag. Zijn groep heeft al laten zien dat ze kunstmatige synapsen en neuronen kunnen maken op basis van perovskieten die extreem weinig energie verbruiken. Dat maakt perovskieten tot veelbelovende bouwstenen voor next-generation elektronica. En het illustreert de grensoverstijgende manier waarop Ehrler inzicht uit de chemie, fysica en technische wetenschappen combineert en zo geheel nieuwe onderzoeksrichtingen tot stand brengt.  

Niet alleen wat betreft zijn onderzoek is Ehrler zeer zichtbaar en gerespecteerd binnen de (inter)nationale wetenschappelijke gemeenschap. Hij speelt ook een prominente rol in het vormgeven van wetenschapsbeleid en was bijvoorbeeld een van de initiatiefnemers en drijvende krachten achter de SolarNL en MaterialenNL programma’s die voor substantiële investeringen in het Nederlandse energie- en materialenonderzoek hebben gezorgd.  

Samenvattend prijst de jury de manier waarop Ehrler fundamentele inzichten weet te koppelen aan een heldere focus op toepassingen. Zijn benadering heeft het perovskiet-photovoltaics-onderzoek al duidelijk vormgegeven en zijn visie gaat ongetwijfeld het bredere energie- en materialen onderzoeksveld verder inspireren.  

In C2W | Mens & Molecule nummer 9 spreken we uitgebreid met Bruno Ehrler over zijn onderzoek en waar zich dat de komende tijd op zal richten.