Zoeken naar buitenaards leven en pharmaceutica meten met een zelfgebouwd Ramanspectroscopie-apparaat
Hoe kan er beter onderzocht worden of er buitenaards leven is? Natuurkundige Bram Mooij ontwikkelde een nieuwe techniek om dit beter en sneller te kunnen onderzoeken.
In de zoektocht naar buitenaards leven speelt Mars een belangrijke rol. Dit is voornamelijk vanwege de gunstige ligging, namelijk “makkelijk'' te bereizen, en omdat Mars lang geleden een vergelijkbaar klimaat had met de Aarde. Om aan te tonen of er buitenaards leven aanwezig is, wordt er gezocht naar zogenaamde biomarkers. In de context van Mooijs onderzoek gaat het specifiek om stoffen, moleculen, die ontstaan door tussenkomst van levende organismen.
Nieuwe techniek voor betere meting
Op het oppervlak van Mars zijn de omstandigheden extreem: het is heel droog en het stralingsniveau is hoog. ''Op plekken op Aarde met vergelijkbare omstandigheden zien we dat organismen zich onder het oppervlak verstoppen. Een manier om de biomarkers in deze organismen te detecteren is Ramanspectroscopie. Deze techniek werkt als volgt: je richt een laser ergens op en analyseert het licht dat terugkomt. Hieruit kan je afleiden welke stoffen er aanwezig zijn'', legt Mooij uit.
Deze techniek wordt al veel gebruikt voor chemische analyse, maar doorgaans niet om door een gesteente heen te meten. ''Om dit toch mogelijk te maken, hebben wij een bijzonder Ramanspectroscopie-apparaat gebouwd'', gaat Mooij verder. ''Deze bevat een zeer krachtige pulserende laser en ook een gepulseerde detectie. Tachtig miljoen keer per seconde gaat de laser heel even aan, en tachtig miljoen keer per seconde wordt het licht eventjes doorgelaten naar de detector.'' Bij metingen vanaf het oppervlak, doet licht uit een diepere laag er net iets langer over om terug te komen dan licht van het oppervlak. Door over dit tijdsverschil te scannen, kan er een soort echo met licht gemaakt worden. Daarnaast zorgt dit pulseren ervoor dat de invloed van ongewenste lichtbronnen beperkt wordt.
Snellere meetopstelling
Nadat deze pulserende variant af was, heeft de onderzoeker de meetopstelling geschikt gemaakt om heel snel te meten voor totaal andere, Aardse toepassingen. In eerste instantie werd alleen een heel klein oppervlak, kleiner dan een enkele bacterie, per keer gemeten. Hierdoor kan het uren tot dagen duren om een groot oppervlak te scannen. Met de nieuwe opstelling is een groter oppervlak (millimeters) in een keer te meten. Hierdoor kan een meting die met traditionele methodes een dag duurt, nu in enkele seconden uitgevoerd worden.
Meer informatie over het proefschrift
