Charlotte Titeca heeft haar voorkeur voor theoretische chemie niet van een vreemde; haar vader is ook theoretisch chemicus. Tijdens haar bachelor chemie merkte ze al snel dat ook zij meer van de theorie was, dan van de experimenten. ‘Bij praktisch werk was ik altijd bang dat ik iets zou laten vallen of verkeerd zou toevoegen. Theorie, daar ben ik blijkbaar goed in. Ik vind het leuk om te proberen te begrijpen hoe iets in elkaar zit.’ 

Krachtvelden

Voor haar masterscriptie onderzocht Titeca hoe verschillende krachtvelden de solvatieschillen van watermoleculen rond een anion kunnen beschrijven. Men dacht dat de structuur van solvatieschillen symmetrisch was, maar Titeca vond aanwijzingen dat de watermoleculen op een asymmetrische manier rond het anion schikken. Ze zag dat er op bepaalde momenten aan de ene kant juist meer watermoleculen waren dan aan de andere kant en dat dit afhankelijk van het krachtveld varieerde. Het leverde haar de prijs voor beste chemiescriptie van dat jaar aan de KU Leuven op. Ze kon tijdens haar master al redelijk zelfstandig werken. Het grootste deel van haar thesis deed ze, mede door coronamaatregelen, thuis achter haar computer. ‘Ik heb veel werk gestoken in het schrijven van die thesis. Die prijs is een hele mooie onderscheiding en daar ben ik trots op.’

‘Wat heb je aan de theorie als je er uiteindelijk niets mee doet?’

Combineren

Tijdens het schrijven van de scriptie wist Titeca dat ze een doctoraat wilde gaan doen, maar ze wist nog niet waarin. Ze had stage gelopen bij Frank De Proft, die werkt aan conceptuele density functional theory (DFT), en dat beviel goed. Daarnaast had ze interesse in het onderzoek van Thomas Jagau, die werkt aan instabiele anionen. Ze vroeg beide professoren of ze deze onderwerpen mocht combineren en dat resulteerde in het doctoraatsonderzoek waar ze nu mee bezig is. ‘Het geeft hun onderzoek een nieuwe dimensie.’ Een van de doelen van Titeca’s onderzoek is om DNA-fragmenten te beschrijven. Als deze fragmenten een elektron vangen worden het ook instabiele anionen. Dan kan er een breuk optreden in de DNA-fragmenten en dat is een directe oorzaak van kanker. ‘Uiteindelijk kan dat wellicht gebruikt worden om preventiemethoden te ontwikkelen voor deze ontstaanswijzen van kanker. Daarnaast is er nog weinig combinatie van conceptuele DFT met anionen en dat biedt werkinstrumenten om allerlei processen te onderzoeken. Bijvoorbeeld welke bindingen meer onder stress komen te staan als er een elektron wordt toegevoegd.’

Titeca is een jaar bezig met haar doctoraat en tot nu toe keek ze naar kleinere moleculen: chloorethenen. Ze paste een techniek toe om het anion te stabiliseren en de resultaten kan ze extrapoleren naar een situatie waarin het anion niet stabiel is. Naast het onderzoek heeft ze onderwijstaken en dat bevalt goed. Maar ze durft niet te zeggen wat de volgende stap in haar carrière zal zijn. ‘Niemand had de crises van de laatste jaren zien aankomen. Ik denk dat het niet zoveel zin heeft om gedetailleerde plannen te maken voor de toekomst. Dat is ook hoe het in onderzoek werkt.’