On a structural level, the properties featured by a majority of mechanical metamaterials can be ascribed to the finite number of soft internal degrees-of freedom allowing for low-energy deformations.

The ability to count is a property not often attributed to materials, despite the abundance of memory in materials. Regardless of how a material stores information, it is often difficult to retrieve exactly ‘what’ a material remembers.

Mechanical metamaterials are carefully engineered materials whose properties are controlled by their structure, not by their composition, which allows using metamaterials to study and control physical effects in detail⁠.

This thesis describes how to scale down concepts of macroscopic mechanical metamaterials to the thermal scale using a system of flexibly-linked colloids.

In this thesis, we describe the potential of cell mechanical phenotyping for immune cell characterization, diagnosis, drug testing, as well as treatment of disease.

Mechanical interactions between cells and their environment play an important role in many biological processes.

In the traditional theory of linear elasticity, superposition dictates that the response of a material does not depend on the sequence of the applied mechanical actuations.

Mechanical metamaterials are man-made materials which derive their unusual properties from their structure rather than their composition.

Errors are everywhere, and mechanical failures are especially common: buckled grain silos and cracked support columns are, justly, seen as an issue to be avoided.

This dissertation is organised into three parts, each addressing a distinct research area related to Gibbs measures.

In the first part of this thesis we study the geometry of folding patterns.

Mechanische metamaterialen blijken nog meer verrassingen in petto te hebben bovenop hun ongebruikelijke eigenschappen zoals vormtransformatie en programmeerbaarheid. Als de materialen een slag groter zijn, gelden er nieuwe spelregels. Dit ontdekten onderzoekers van AMOLF en de universiteiten van Leiden…

DNA carries various forms of information. Out of these forms of information the most well-known is classical genetic information.

We investigate how radiation pressure can be used to influence the mechanical motion of a micro-mirror suspended from springs.

Bepaalde afwijkingen in het rooster van mechanische metamaterialen kunnen leiden tot topologisch beschermde excitaties in het rooster. Dit vormt het mechanische equivalent van de al langer bekende topologische beschermde toestanden in elektronische systemen, zoals topologische isolatoren. Dat tonen…

In this dissertation, we work towards an experiment in which we aim to bring a micrometer sized magnet at the tip of a soft cantilever into a superposition.

Metastasis is responsible for over 90% of cancer-related deaths and arises from the ability of a small subset of tumor cells to detach from the primary tumor, overcome multiple biochemical and mechanical barriers, disseminate through the body, and colonize distant organs.

Like a mixture of oil and water, lipid membranes separate into two liquid phases.

Onderzoeksgroepen in het Biological & Soft Matter onderzoeksprogramma ontrafelen de mechanismen in biologische processen en ontwikkelen nieuwe zachte materialen die geïnspireerd zijn door de natuur.

Wetenschappers van de Universiteit Leiden hebben een nieuw metamateriaal ontwikkeld dat zich op instelbare manier kan vervormen.

Promotor: Prof.dr. A.G.G.M. Tielens, Prof.dr. C. Dominik (UvA)

Promotor: Prof.dr. T. Schmidt

The way organisms develop from the initial single-cellular state to a complex final assembly like the human body, and how the final body is maintained throughout life, is one of the greatest mysteries and it’s understanding one of the biggest scientific challenges.

There are many interpretations of quantum mechanics, and ultimately experiments are needed to verify or falsify these interpretations.

Promotor: W.Th.F. den Hollander, Co-promotor: F.R. Nardi

Metamaterialenonderzoeker Martin van Hecke was onderwerp van een reportage in Atlas, het NTR-televisieprogramma over wetenschap en actualiteit.

This thesis explores Breaking of Ensemble Equivalence (BEE) in random graph models by examining the spectral properties of adjacency matrices. The goal is to identify spectral characteristics that differentiate random graph ensembles, enhancing the understanding of complex network structures and beh…

Viral hemorrhagic fever (VHF) is a group of acute diseases caused by highly infectious viruses including Ebola, Lassa, Dengue viruses. Its high mortality rate poses high risk to public health, however, studies on VHF have been hampered due to the non-availability of proper models and incomplete knowledge…

Geometric phases lead to a nontrivial interference result when an electron's different quantum mechanical paths choices encircle a magnetic coil in an Aharonov-Bohm experiment.

This thesis explores Breaking of Ensemble Equivalence (BEE) in random graph models by examining the spectral properties of adjacency matrices. The goal is to identify spectral characteristics that differentiate random graph ensembles, enhancing the understanding of complex network structures and beh…

Martin van Hecke krijgt een ERC-onderzoekssubsidie van 2,5 miljoen euro voor onderzoek van zijn groep naar materialen die informatie verwerken. Een plakje rubber dat tot tien kan tellen is er al.

Stijve materialen breken gemakkelijker dan flexibele. Deze simpele constatering leidt tot een manier om de breedte van een barst te voorspellen en beheersen. Theoretisch begrip van hoe materialen breken is handig in bijvoorbeeld de productie van auto’s en beeldschermen. Publicatie in PNAS.

Een speciaal ontworpen systeem van tandwielen is flexibel aan één kant en stijf aan de andere. Dit zijn robuuste eigenschappen van de structuur, die zelfs geldig blijven bij fabricagefouten. Dit opkomende onderzoeksveld kan leiden tot nieuwe manieren om tandwielsystemen te ontwerpen, zoals satelliettrackers…

Voor het eerst is een materiaal ontwikkeld dat meerdere, geheel verschillende mechanische eigenschappen kan aannemen en hiertussen kan schakelen. Leids natuurkundige Martin van Hecke en collega’s publiceren hun resultaten op 2 oktober in Physical Review Letters.

Hoe complexer het voorwerp, des te ingewikkelder het is om op te vouwen. Een ruimtevaartuig heeft al snel vele motortjes nodig om een instrument-arm in elkaar te vouwen en mensen hebben zelfs moeite met een wegenkaart. Natuurkundigen uit Leiden en Amsterdam hebben nu een structuur ontworpen die zichzelf…

Promotores: F.H.J. Redig, W.T.F. den Hollander

Promotor: F.H.J. Redig, Co-Promotor: W.T.F. den Hollander

Onderzoekers hebben een materiaal ontwikkeld dat ingaat tegen een van de basisprincipes van de natuurkunde. Reguliere materialen die ingedrukt worden, verspreiden de druk gelijkmatig, ongeacht waar die vandaan komt. Het nieuwe materiaal breekt met deze wetmatigheid en dat kan interessant zijn voor toepassingen…

Promotor: Ronald Cramer, Co-promotor: Serge Fehr

Als je de standaard waterstofatomen in ijs vervangt door een zwaardere variant dan gebeurt er iets geks. Het volume dat de moleculen innemen groeit met 0,1 procent. De Leidse chemicus Jörg Meyer en zijn collega’s hebben een theoretisch model gemaakt dat dit gedrag beschrijft. Hun onderzoek verscheen…

In this thesis, we focus on novel proteins/mechanisms that regulate integrin-adhesion mediated mechano-transduction.

Promotor: Prof.dr. H.J.M. de Groot, Co-promotor: Francesco Buda

Because thin systems can deform along the thickness with relative ease, the interplay between surface mechanics and geometry plays a fundamental role in sculpting their three-dimensional shape.

Atoms and molecules are the basic units of matter. If we keep dividing a bar of gold or a glass of water into smaller parts, at the end we are left with a single gold atom or a water molecule.

In this thesis,

In human cells, a meter-long DNA is condensed inside a micrometer-sized cell nucleus. Simultaneously, the genetic code must remain accessible for its replication and transcription to functional proteins.

With the help of quantum mechanics, digital quantum hardware may be able to tackle some of the problems that are too difficult for ordinary computers. But despite these expectations and the ongoing effort of the research community, reliable quantum computers are not yet realized in a lab setting.

Promotor: Prof.dr. M.L. van Hecke, Co-Promotor: V. Vitelli

Promotor: T. H. Oosterkamp