As voorgraadse student in die natuurwetenskappe het dr. Anneke Erasmus se nuuskierigheid oor lasers haar in die fisika-klas laat agterbly om dosente oor hul navorsing uit te vra en ’n kykie te kry van hul eksperiment-opstellings in een van die vele navorsingslaboratoriums in die Merensky Gebou, die tuiste van die  Departement Fisika  by die Universiteit Stellenbosch (US). 

Sedertdien het sy reeds vele laboratoriums besoek, waaronder dié van wêreldleiers in navorsing op die gebied van laserfisika en fotonika – insluitend Dr Andy Ward se laboratorium by die Rutherford Appleton Laboratorium by Harwall in die Verenigde State, Prof Thomas Feurer se Sentrale Laserfasiliteit by die Universiteit van Bern in Switserland, en Prof Robert Pal se laboratorium by die Universiteit van Durham in die Verenigde Koninkryk. 

By hierdie laboratoriums is sy blootgestel aan verskillende eksperimentele opstellings, insluitend optiese vasvanging – ’n tegniek waarin lasers gebruik word om mikroskopies klein partikels in plek te hou. 

Hierdie tipe fundamentele navorsing is belangrik ten einde dringende vrae in aërosolfisika te kan beantwoord. Onsekerhede in ons begrip en meting van aërosoldinamika beïnvloed die akkuraatheid van globale klimaatmodelle en dus ons vermoë om toekomstige klimaat en klimaatsveranderinge te kan voorspel. 

Vir Anneke was die groot uitdaging om uit te vind of lig ingespan kan word om die fisiese eienskappe van individuele druppeltjies meer akkuraat te meet. 

Terug in die Merensky Gebou het sy daarin geslaag om ’n optiese vangstelsel te bou wat twee lasers gebruik wat na mekaar gerig is – bekend as ’n teenvoortplantende optiese lokval – om ’n individuele soutwaterdruppel vas te vang en dit vir tot vyf uur lank in die lug te hou. 

Daarna het sy verdampings- en kondensasiesiklusse in die vasgekeerde druppel geïnduseer deur middel van klein veranderinge in laserkrag.  Hierdie veranderinge is indirek gemeet deur ’n breëspektrum ligbron op die druppeltjie te skyn en die patroon van lig wat dit verstrooi, te analiseer – ’n metode wat as Mie-verstrooiing bekend staan.

Die grootte van die druppel (in die orde van mikrometer) is gemeet met ’n onsekerheid van ’n paar nanometer, drie ordes van grootte beter as die optiese resolusie wat met ’n kamera verkry word, verduidelik sy. 

Aangesien die vasvang van aerosoldruppels ’n dinamiese en onvoorspelbare stelsel met vele ewekansige veranderlikes is, het die metings dikwels oor meer as ’n uur op ’n slag gestrek. 

Prof. Pieter Neethling, hoof van die Stellenbosch Fotonika Instituut in die Departement Fisika en haar studieleier, sê na hul beste wete is dit die eerste keer dat sulke klein (nanoskaal)  veranderinge in die grootte van ’n druppel intyds gevolg is soos dit temperatuurveranderinge ondergaan het.

“Die meting van hierdie dinamika in ’n beheerde laboratoriumomgewing dra by tot ons begrip van druppelvorming in die atmosfeer en die ingewikkelde wisselwerking  tussen atmosferiese temperatuur en druppelgrootte, groot betekenis het vir ons begrip van wolkvorming en dus die klimaat,” voeg hy by.

As gevolg van die sensitiwiteit van die eksperimentele opstelling het dit egter ook beteken dat ’n magdom dinge verkeerd kon loop – en dit het! Terwyl beurtkrag die grootste vyand was, is haar navorsing in 2021 met ’n paar maande vertraag nadat die instrumente sopnat was weens ’n gebarste waterpyp op die tweede vloer van die Merensky Gebou. 

“Die water het van die plafon en mure van ons laboratorium afgestroom,” onthou Anneke. Sy moes die hele opstelling afbreek, en elke individuele instrument skoonmaak en inspekteer vir moontlike skade alvorens sy weer van voor af moes begin. 

In 2024 het vibrasies van opknappingswerk in die gebou die metings tot so ’n mate belemmer dat sy haar eksperimente nauurs moes uitvoer. 

Ondanks hierdie terugslae het hierdie alumnus van Hoërskool Brackenfell die ontwerp en bou van die hele opstellings terdeë geniet: “Ek was die enigste nagraadse student betrokke by hierdie projek. Ek en my studieleiers was ’n klein spannetjie wat hierdie vraagstuk aangepak het: hoe om lig te gebruik om die fisiese eienskappe van indviduele druppels meer akkuraat te meet.”

Meer oor die 2025-gradueringsstatistieke vir die Fakulteit Natuurwetenskappe

Die Fakulteit Natuurwetenskappe het 1 142 gegradueerdes in 2025 opgelewer, teenoor 1 013 in 2024 – die grootste toename in 'n enkele jaar in 9 jaar. Dit is ook 'n beduidende sprong vanaf die 868 gegradueerdes wat in 2017 aangeteken is, wat byna 32% groei oor agt jaar verteenwoordig.

Op nagraadse vlak het die Fakulteit Natuurwetenskappe 'n rekordgetal doktorale gegradueerdes opgelewer – 72 PhD's in 2025 vergeleke met 47 in 2024, 'n toename van 51%. Nog meer indrukwekkend is die feit dat 55,6% hiervan vroue is, wat gradueer met PhD's in die fundamentele wetenskappe soos Fisika (6 PhD's), Chemie en Polimeerwetenskap (5 PhD's), Wiskunde (2 PhD's) en Rekenaarwetenskap (1 PhD).

Prof. Bertie Fielding, Dekaan van die Fakulteit Natuurwetenskappe, sê die gradueringsyfers vir 2025 weerspieël die sterkte en momentum van studente en personeel: “Om 72 PhD-gegradueerdes op te lewer, waarvan meer as die helfte vroue is, is baie bemoedigend, veral in dissiplines waar vroue histories onderverteenwoordig is.”