Plenaire Sprekers
De Evolutie van Parfumerie: Van Ambachtelijke Luxe tot Mondiale Industrie
Van 't Hoff Spreker: Dr. Olivier David,
UVSQ · UFR des Sciences, Universiteit van Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Frankrijk
Industrieel onderzoeksmedewerker: Dr. Franco Doro,
FD-INNOV, Nederland
De parfumerie heeft zich ontwikkeld van een ambachtelijke activiteit, een symbool van opperste aristocratische luxe in de Renaissance, tot een wereldwijde industrie die geurervaringen voor hedendaagse consumenten mogelijk maakt door middel van een veelheid aan verpakte consumentenproducten. Geurchemie, die in de afgelopen twee eeuwen aan de basis heeft gestaan van deze revolutie, is het speelterrein geweest van verschillende geëerde wetenschappers (velen bekroond met de Nobelprijs), die in de loop der jaren het rijke palet aan ingrediënten hebben voortgebracht dat we vandaag de dag kennen. Deze wetenschappelijke en technologische vooruitgang stelde parfumeurs in staat om de olfactorische handtekeningen te ontwerpen voor merken waar consumenten van houden. Deze rijke wetenschappelijke en artistieke erfenis is echter in gevaar, omdat wij geloven dat zij in de vergetelheid raakt. Daarom is er de ambitie van een kleine gemeenschap van individuen (zowel bij academische instellingen als bij bedrijven) om deze rijke erfenis weer in het licht te brengen op een manier die begrepen, gewaardeerd en een bron van inspiratie kan zijn voor de nieuwere generaties wetenschappers, marketeers en ontwerpers.
Heterogene Redoxkatalyse - van Thermische naar Foto-, Elektro- en Plasmakatalyse
Prof. Dr. Martin Muhler,
Max Planck-Institut für Energiekonversion, Ruhr-Universität Bochum, Duitsland
Het Laboratorium voor Industriële Chemie aan de Ruhr-Universiteit Bochum verricht fundamenteel onderzoek naar heterogene redoxkatalyse. De wetenschappelijke uitdaging ligt in het ontrafelen van de reductie- en oxidatiereacties op atomair niveau en hun wisselwerking met de complexe oppervlaktechemie van katalytisch actieve vaste stoffen. In mijn presentatie wil ik illustreren hoe voorbijgaande kinetische experimenten kunnen bijdragen aan een dieper begrip.
Parallel Sprekers
Machine Learning voor Toepassingen in Energieopslag en -omzetting
Dr. Nong Artrith,
Materialenchemie & Katalyse, Debye Instituut voor Nanomaterialen Wetenschap, Universiteit Utrecht, Nederland
Deze lezing bespreekt hoe computationele methoden kunnen worden gebruikt voor het optimaliseren en ontwerpen van materialen voor energieopslag en -omzetting, waarbij de raakvlakken tussen machine learning (ML) en eerste-principes berekeningen worden verkend. In combinatie maken ML-modellen, genetische algoritmen en moleculaire dynamica-simulaties nauwkeurige simulaties van realistische atomaire structuren mogelijk. Door dit kader toe te passen op batterijmaterialen hebben we structuur-samenstelling-geleidbaarheidsrelaties onthuld die cruciaal zijn voor de prestaties van batterijen. Een ander voorbeeld is de door ML geleide ontdekking van katalysatormaterialen door gegevens uit berekeningen en experimenten te combineren.
Het Heruitvinden van Chemische Analyse in Forensische Wetenschap, On-Site Identificatie van Drugs of Explosieven in Seconden door Niet-deskundigen: Fictie of Realiteit?
Prof. Dr. Arian van Asten,
Analytische Chemie (AC), Van 't Hoff Instituut voor Moleculaire Wetenschappen (HIMS), Universiteit van Amsterdam, Nederland
Jaarlijks worden duizenden zaken behandeld door het Nederlands Forensisch Instituut en de Nederlandse Politie waarbij geavanceerde laboratoriumtechnieken worden toegepast door getrainde experts om verboden stoffen zoals verboden drugs en explosieven chemisch te identificeren. Binnen het strafrechtssysteem zou de efficiëntie en doeltreffendheid van dit chemische identificatieproces aanzienlijk verbeterd worden als er technologie bestond die niet-deskundigen in staat zou stellen dergelijke analyses ter plaatse uit te voeren. Onmiddellijk beschikbare informatie ter plaatse zou belangrijke beslissingen ondersteunen, zoals het al dan niet arresteren van een verdachte of het evacueren van een gebied. Als snelle screening bruikbaar bewijsmateriaal in de rechtbank zou opleveren, zou er geen noodzaak zijn om monsters naar gespecialiseerde laboratoria te sturen en geavanceerde apparatuur en forensische deskundigheid in het proces te gebruiken. In deze lezing zal worden aangetoond dat door een slimme combinatie van chip-technologie, datawetenschap en cloud computing, zo'n paradigmaverschuiving in forensische chemische analyse eerder gerealiseerd kan worden dan u misschien denkt.
Naar Moleculair Redesign: Een Perspectief op Biogebaseerde, Circulaire en Veilige Chemische Stoffen en Materialen
Prof. Dr. Pieter Bruijnincx,
Organische Chemie & Katalyse (OCC), Instituut voor Duurzame & Circulaire Chemie (ISCC), Universiteit Utrecht (UU), Nederland
De energie-, materialen- en hulpbronnenovergangen en de daarmee samenhangende verschuiving van een lineaire naar een circulaire economie zijn allemaal middelen om hetzelfde doel te bereiken: een duurzamere samenleving. Als chemici vereisen deze veranderingen dat we de moleculen en materialen die we maken opnieuw bekijken. Het veranderen van grondstoffen naar hernieuwbare bronnen om de huidige reeks producten te maken (met schone productieprocessen) is niet voldoende voor duurzaamheid. We moeten de noodzakelijke veilige, duurzame en circulaire ontwerpprincipes opnemen in de daadwerkelijke moleculaire blauwdruk van onze chemische bouwstenen. Dit betekent het maken van nieuwe moleculen uit nieuwe grondstoffen, wat nieuwe chemie vereist. In deze lezing zal ik enkele voorbeelden uit ons laboratorium bespreken in deze richting.
Het Uitbreiden van het Enzymatisch Universum Met Genetisch Gecodeerde Niet-canonieke Aminozuren
Spreker: Dr. Ivana Drienovská,
Organische en Peptide Chemie, Organische Chemie en Chemische Biologie, Amsterdam Instituut voor Moleculaire en Levenswetenschappen, Vrije Universiteit Amsterdam, Nederland
Enzymen zijn de belangrijkste 'werkpaarden' voor groene processen en drijven de verschuiving naar een duurzamere samenleving aan. Echter, er is een addertje onder het gras: soms bestaat het perfecte enzym voor een specifieke taak gewoonweg niet in de natuur. Dit leidt ons tot een fascinerende zoektocht - het ontwerpen van biokatalysatoren vanaf de basis, die volledig nieuwe transformaties kunnen uitvoeren. In deze lezing zal ik ingaan op de inspanningen van mijn laboratorium terwijl we proberen deze uitdaging te overwinnen door enzymen te ontwerpen die zijn gemodificeerd met innovatieve, niet-natuurlijke bouwstenen.
Het Heruitvinden van Geneesmiddelenontdekking met behulp van AI
Spreker: Dr. Anthe Janssen,
Moleculaire Fysiologie, Leiden Institute of Chemistry (LIC), Universiteit Leiden, Nederland
Het explosieve gebruik van tools zoals ChatGPT en Midjourney, heeft het AI-tijdperk ingeluid. Het veld van geneesmiddelenontdekking heeft jarenlang gewerkt aan zijn eigen AI-toepassingen. Deze toepassingen variëren van syntheseanalyses, eiwitvouwing tot voorspelling van bindingsaffiniteiten. In deze presentatie worden enkele recente ontwikkelingen vanuit Leiden op dit gebied belicht.
Groene Chemie in Schilderijenbehoud: Van Regeneratieve Behandelingen naar Duurzamere Praktijken
Prof. Dr. Katrien Keune,
Afdeling Conservatie & Wetenschap, Rijksmuseum, Van ’t Hoff Instituut voor Moleculaire Wetenschappen, Universiteit van Amsterdam, Nederland
Een verbeterd begrip van chemische processen in schilderijen heeft geleid tot verbeteringen in restauratietechnieken. In 1889 onderging "De Nachtwacht", geschilderd door Rembrandt, een baanbrekende regeneratiemethode met behulp van alcoholische dampen om de transparantie van een dof vernis te herstellen. Deze methode wordt tegenwoordig als verouderd beschouwd. Deze presentatie zal ingaan op de chemie achter het reinigen van schilderijen en de verschuiving naar duurzame en groenere conserveringsmethoden verkennen.
Het Binden van Moleculaire Knopen
Prof. Dr. Jan van Maarseveen,
Synthetische Organische Chemie, Synthese & Katalyse (SC), Van 't Hoff Instituut voor Moleculaire Wetenschappen, Universiteit van Amsterdam (UvA), Nederland
In de afgelopen jaren is het duidelijk geworden dat in de natuur verschillende geknoopte moleculen bestaan, waarvan de ‘knottins’ en lasso-peptiden de ultieme voorbeelden zijn. Hoewel synthetische chemici al sinds de vroege jaren zestig van de vorige eeuw in staat zijn om dergelijke zogenaamde mechanisch verstrengelde moleculaire structuren te maken, blijven de natuurlijke voorbeelden synthetisch buiten bereik. De synthetische groep van Amsterdam werkt aan de ontwikkeling van nieuwe covalente methodologieën om door de natuur geïnspireerde geknoopte moleculen te maken. In deze korte presentatie zal ik de nieuwste resultaten in het laboratorium delen en onze toekomstige doelen richting verschillende toepassingen bespreken.
Het Heruitvinden en Regenereren van Licht Met Lanthaniden
Prof. Dr. Andries Meijerink,
Condensed Matter & Interfaces (CMI), Debye Instituut voor Nanomaterialen Wetenschap, Universiteit Utrecht (UU), Nederland
Lanthaniden hebben de wereld van de verlichting getransformeerd. Tegenwoordig zijn bijna alle kunstmatige lichtbronnen afhankelijk van de emissie van licht door lanthanide-ionen. In deze presentatie zal een introductie worden gegeven over de unieke optische eigenschappen van lanthaniden, gevolgd door een overzicht van de uitvinding van lichtbronnen met behulp van lanthanide luminescentie en meer exotische toepassingen zoals persistent (regenererende) luminescentie, geld- en datacommunicatie.
Het Heruitvinden van Zelf-geassembleerde Kooien voor Nieuwe Toepassingen; Van Katalyse tot Biologische Toepassingen
Prof. Dr. Joost Reek,
Homogene, Supramoleculaire & Bio-geïnspireerde Katalyse, Synthese & Katalyse (SC), Van 't Hoff Instituut voor Moleculaire Wetenschappen (HIMS), Universiteit van Amsterdam (UvA), Nederland
De interface tussen supramoleculaire chemie en overgangsmetaalkatalyse heeft verrassend weinig aandacht gekregen in tegenstelling tot de afzonderlijke disciplines. We hebben intensief onderzocht hoe goed gedefinieerde nanosferen die zichzelf assembleren in overgangsmetaalkatalyse kunnen worden gebruikt. Deze nanosferen creëren katalysatoren (en substraten) bij hoge lokale concentraties, net als bij enzymen, waarbij hogere reactiesnelheden worden waargenomen voor verschillende reacties die verlopen via een binucleair mechanisme. Meer recentelijk hebben we de chemie vertaald van typische organische oplosmiddelen naar waterige media en relevante omstandigheden. Dit maakt het mogelijk om deze nanostructuren te gebruiken voor nieuwe functies zoals gentherapie en niet-natuurlijke katalytische omzettingen in levende cellen. In deze lezing zal ik de strategieën in katalyse schetsen en de toepassing in cellen bespreken voor mogelijke kankerbehandeling en gentherapie, met de nadruk op de algemene concepten en meest recente resultaten.
Het Heruitvinden van Chemie om Koolstofdioxide te Regenereren met Elektriciteit
Dr. Ward van der Stam,
Anorganische Chemie & Katalyse (ICC), Instituut voor Duurzame & Circulaire Chemie (ISCC), Universiteit Utrecht (UU), Nederland
Elektrokatalytische conversie, aangedreven door hernieuwbare energie, speelt een cruciale rol in de overgang naar een duurzame chemische industrie. De elektrokatalytische reductie van CO2 (CO2RR) tot waardevolle basischemicaliën en brandstoffen is een zeer complexe reactie. Het kan worden beschouwd als een black box: we stoppen materiaal en reactanten erin en krijgen katalytische kenmerken terug (activiteit, selectiviteit, stabiliteit). In deze presentatie zal ik bespreken hoe we licht gebruiken om binnen in deze black box te kijken om chemie opnieuw uit te vinden.
Als Dingen Niet Recht maar Gebogen Zijn
Dr. Tomáš Šolomek,
Moleculaire Fotonica (MP), Van 't Hoff Instituut voor Moleculaire Wetenschappen (HIMS), Universiteit van Amsterdam, Nederland
Ik zal een verhaal vertellen over het belang van uitstekende leraren die de mogelijkheid hebben om ons leven vorm te geven en onze carrières te lanceren, en zal delen hoe zo'n leraar mij heeft geholpen een wetenschapper te worden die graag organische moleculen met ongebruikelijke vormen en topologieën verkent. Hiermee wil ik niet alleen de vreugde van wetenschappelijke ontdekkingen benadrukken, maar ook de mensen die erachter verborgen zijn.