Ze ontving haar doctoraat met de onderscheiding 'cum laude', als erkenning voor de uitmuntende kwaliteit van haar onderzoek onder begeleiding van professoren Célia Fonseca Guerra en F. Matthias Bickelhaupt en co-promotor Dr. Trevor A. Hamlin in de Theoretische chemiegroep van de afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen.
De promotiecommissie was zeer onder de indruk van de uitmuntende verdediging van Nieuwland en stemde unaniem voor het judicium cum laude. In totaal was zij (co-)auteur van maar liefst twaalf wetenschappelijke publicaties in toonaangevende algemene en fysische chemietijdschriften, hetgeen media-aandacht trok en resulteerde in twee nieuwsartikelen in het chemietijdschrift C2W.
Het ontcijferen van de ontwerpprincipes van de Natuur
De belangrijke rol van waterstofbruginteracties in biochemische systemen, zoals in DNA en eiwitten, heeft chemici geïnspireerd om deze interacties te gebruiken in het ontwerpen van nieuwe katalysatoren, macromoleculen en materialen, en heeft geleid tot het ontstaan van het populaire vakgebied: bio-geïnspireerde supramoleculaire chemie. Tijdens haar promotieonderzoek toonde Dr. Nieuwland aan dat de structuur en stabiliteit van bio(-geïnspireerde) supramoleculaire systemen tegenwoordig begrepen en verklaard kunnen worden aan de hand van van nauwkeurige kwantumchemische berekeningen. Hoewel experimenteel onderzoek veel belangrijke inzichten biedt, bewees ze dat computationele studies onmisbaar zijn voor het ontrafelen van (bio)moleculaire bindingsmechanismen.
In haar proefschrift introduceerde Dr. Nieuwland duidelijke fysische concepten die nu rationele verklaring en voorspelling mogelijk maken in de supramoleculaire chemie en biochemie, velden die voorheen uitdagend waren voor kwantumchemische ontwerpprincipes vanwege hun combinatie van complexiteit en subtiliteit. Haar werk laat zien dat het ontcijferen van de ontwerpprincipes van de Natuur niet alleen ons begrip van fundamentele moleculaire interacties kan verrijken, maar ook nieuwe wegen opent voor het ontwerpen van geavanceerde supramoleculaire systemen en materialen met op maat gemaakte eigenschappen.
C. Nieuwland – Bio-inspired Supramolecular Chemistry: Insights from quantum-chemical bonding analyses