W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
17-01-2011
Nobelprijswinnaar ontdekt 'teleportatie' van DNA
Bij een experiment met DNA is een vrij bizar bijeffect waargenomen. De DNA blijkt geteleporteerd tussen twee glazen testbuizen.
De befaamde bioloog en Nobelprijswinnaar Luc Montagnier heeft met zijn nieuwste experiment veel stof doen opwaaien in de wereld van kwantummechanica. De onderzoeker is bekend van zijn ontdekking in 1983 dat het Human Immunodeficiency Virus (HIV) de oorzaak is van AIDS. Hij won daarom in 2008 de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde.
Teleportatie van DNA
Volgens de publicatie van Montagnier bestond het experiment uit twee buisjes, waarvan er één gevuld was met water en één bacterie-DNA bevatte. Het geheel was omhuld door een zwak elektromagnetisch veld van 7 Hz. Achttien uur en een polymerase- kettingreactie later, had het DNA zichzelf tot ieders stomme verbazing ‘afgedrukt’ op het water. Met andere woorden, de DNA was detecteerbaar in het water en had zich dus geteleporteerd, of eigenlijk gedupliceerd. Een vreemd onlogisch detail is dat de DNA wel eerst verdund moest worden voordat het experiment werkte.
[img] http://webwereld.nl/uploads/v/0/v00okv7qynfh5ehj.jpg[/img]
Montagnier heeft de resultaten voor de zekerheid vergeleken met eenzelfde situatie waar minder tijd overheen ging en ook nog zonder of met een zwakker elektromagnetisch veld. Het effect werd in die scenario’s echter niet waargenomen.
Ongebruikelijk kwantumeffect
Het afdrukken van DNA op water is een kwantumeffect. Die bevinding op zich is echter niet eens het meest verwonderende aspect van het experiment. Iets wat nog meer verbazing oogst, is de relatief lange tijd waarin het fenomeen zich manifesteert. Van soortgelijke kwantumfenomenen wordt namelijk algemeen aangenomen dat ze zich slechts fracties van een seconde openbaren en niet seconden, minuten, laat staan uren lang. Verder doen ze zich doorgaans alleen voor bij lage temperaturen dichtbij de nul Kelvin.
Er wordt heftig gediscussieerd over wat dit voor implicaties heeft. Het blootleggen van een proces dat de onderliggende kwantumfactoren van de natuur bij kamertemperaturen toont, zou een schokgolf door de wetenschappelijke wereld doen gaan. In de wetenschap, en zeker bij dergelijk schokkende resultaten, is het echter een goede gewoonte om eerst de reproduceerbaarheid te testen. Dat zal door andere wetenschappers moeten gebeuren, voordat de conclusies algemeen aangenomen worden als waarheid.
Op het moment zijn er namelijk nog wat sceptici onder de onderzoekers. Zo vindt onderzoeker Klaus Gerwert van de Rurh-Universität in Bochum het “moeilijk te geloven dat informatie gedurende een dergelijk lange periode opgeslagen kan worden in water.” Zo zegt hij in New Scientist magazine (registratie vereist).
Ongetemde speculatie
De ware implicaties van deze ontdekking zijn nog lastig in te schatten. Het zou kunnen betekenen dat ‘het leven’ in staat is om kwantumeigenschappen van de natuur te gebruiken om zichzelf op subtiele wijze te projecteren of eigenlijk af te drukken, met als doel voortzetting van zichzelf, ofwel voortplanting. Een andere mogelijke uitleg van wat er in dit experiment naar voren komt, zou zijn dat het leven zelf een complexe projectie is van dit soort kwantumfenomenen en dat het leven er zelfs in grote mate afhankelijk van is, maar dat dit zo lastig detecteerbaar is dat we nog ver verwijderd zijn van een goed begrip hiervan.
Een theorie die nog wat verder gezocht is, en wat Montagnier dan ook zeker niet suggereert, zou zijn dat het watermolecuul kwantumeigenschappen heeft die voorheen nog niet voorzien zijn, maar die misschien wel verklaren waarom water zo belangrijk is voor het fenomeen ‘leven’. Dit in plaats van of naast het feit dat water zo makkelijk chemische verbindingen aangaat. In dat geval zou water een goed medium zijn waarop DNA zich kan kopiëren met behulp van kwantumprocessen. Dit is echter wilde speculatie.
.
(webwereld)
Nobelprijswinnaar ontdekt 'teleportatie' van DNA
Bij een experiment met DNA is een vrij bizar bijeffect waargenomen. De DNA blijkt geteleporteerd tussen twee glazen testbuizen.
De befaamde bioloog en Nobelprijswinnaar Luc Montagnier heeft met zijn nieuwste experiment veel stof doen opwaaien in de wereld van kwantummechanica. De onderzoeker is bekend van zijn ontdekking in 1983 dat het Human Immunodeficiency Virus (HIV) de oorzaak is van AIDS. Hij won daarom in 2008 de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde.
Teleportatie van DNA
Volgens de publicatie van Montagnier bestond het experiment uit twee buisjes, waarvan er één gevuld was met water en één bacterie-DNA bevatte. Het geheel was omhuld door een zwak elektromagnetisch veld van 7 Hz. Achttien uur en een polymerase- kettingreactie later, had het DNA zichzelf tot ieders stomme verbazing ‘afgedrukt’ op het water. Met andere woorden, de DNA was detecteerbaar in het water en had zich dus geteleporteerd, of eigenlijk gedupliceerd. Een vreemd onlogisch detail is dat de DNA wel eerst verdund moest worden voordat het experiment werkte.
[img] http://webwereld.nl/uploads/v/0/v00okv7qynfh5ehj.jpg[/img]
Montagnier heeft de resultaten voor de zekerheid vergeleken met eenzelfde situatie waar minder tijd overheen ging en ook nog zonder of met een zwakker elektromagnetisch veld. Het effect werd in die scenario’s echter niet waargenomen.
Ongebruikelijk kwantumeffect
Het afdrukken van DNA op water is een kwantumeffect. Die bevinding op zich is echter niet eens het meest verwonderende aspect van het experiment. Iets wat nog meer verbazing oogst, is de relatief lange tijd waarin het fenomeen zich manifesteert. Van soortgelijke kwantumfenomenen wordt namelijk algemeen aangenomen dat ze zich slechts fracties van een seconde openbaren en niet seconden, minuten, laat staan uren lang. Verder doen ze zich doorgaans alleen voor bij lage temperaturen dichtbij de nul Kelvin.
Er wordt heftig gediscussieerd over wat dit voor implicaties heeft. Het blootleggen van een proces dat de onderliggende kwantumfactoren van de natuur bij kamertemperaturen toont, zou een schokgolf door de wetenschappelijke wereld doen gaan. In de wetenschap, en zeker bij dergelijk schokkende resultaten, is het echter een goede gewoonte om eerst de reproduceerbaarheid te testen. Dat zal door andere wetenschappers moeten gebeuren, voordat de conclusies algemeen aangenomen worden als waarheid.
Op het moment zijn er namelijk nog wat sceptici onder de onderzoekers. Zo vindt onderzoeker Klaus Gerwert van de Rurh-Universität in Bochum het “moeilijk te geloven dat informatie gedurende een dergelijk lange periode opgeslagen kan worden in water.” Zo zegt hij in New Scientist magazine (registratie vereist).
Ongetemde speculatie
De ware implicaties van deze ontdekking zijn nog lastig in te schatten. Het zou kunnen betekenen dat ‘het leven’ in staat is om kwantumeigenschappen van de natuur te gebruiken om zichzelf op subtiele wijze te projecteren of eigenlijk af te drukken, met als doel voortzetting van zichzelf, ofwel voortplanting. Een andere mogelijke uitleg van wat er in dit experiment naar voren komt, zou zijn dat het leven zelf een complexe projectie is van dit soort kwantumfenomenen en dat het leven er zelfs in grote mate afhankelijk van is, maar dat dit zo lastig detecteerbaar is dat we nog ver verwijderd zijn van een goed begrip hiervan.
Een theorie die nog wat verder gezocht is, en wat Montagnier dan ook zeker niet suggereert, zou zijn dat het watermolecuul kwantumeigenschappen heeft die voorheen nog niet voorzien zijn, maar die misschien wel verklaren waarom water zo belangrijk is voor het fenomeen ‘leven’. Dit in plaats van of naast het feit dat water zo makkelijk chemische verbindingen aangaat. In dat geval zou water een goed medium zijn waarop DNA zich kan kopiëren met behulp van kwantumprocessen. Dit is echter wilde speculatie.
.
(webwereld)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-01-2011
Apps voor je brein
Nieuw denkgereedschap
De wereld verandert in hoog tempo. Zijn onze hersenen wel klaar voor de 21ste eeuw? De website Edge is er niet zeker van en vroeg ruim 150 wetenschappers hoe wij ons brein het beste kunnen upgraden.
De nieuwe rijken onderscheiden zich van de voorgaande elites door hun onstilbare honger naar innovatie en nieuwe ideeën, zo was recentelijk te lezen in de The Atlantic. Voor de miljardairs van vandaag is niet de langste boot of het grootste vliegtuig het ultieme statussymbool, maar een origineel nieuw idee. Helemaal mooi is het als je dat idee vervolgens in praktijk brengt met je eigen liefdadigheidsfonds, want filantropie kent een lange geschiedenis in de Verenigde Staten.
Allerlei ontmoetingsplaatsen van de nieuwe elite bieden de gelegenheid om nieuwe ideeën op te slurpen. Denk aan het World Economic Forum in Davos, het Ideas Festival in Aspen en de TED-lezingen die inmiddels wereldwijd worden georganiseerd. De bezoekers van de Google Zeitgeist-conferenties zijn evenmin op zoek naar geld of roem. Ze speuren naar the new new thing het nieuwe inzicht of de laatste technologie die de potentie heeft om de wereld te veranderen.
Vanuit dat perspectief zou je ook Edge een website voor de elite kunnen noemen. De site bruist van de nieuwe ideeën en innovatieve theorieën. De creatie van nieuwe kennis is zelfs het hoofddoel van de organisatie. Het idee voor Edge ontstond in 1971, toen een van de oprichters bedacht dat het zelfs voor de meest leergierige persoon ter wereld toch wel een beetje veelgevraagd is om alle boeken in de bibliotheek van pakweg Harvard University te lezen. Het leek hem beter om de honderd slimste mensen ter wereld samen te brengen en ze elkaar de vragen te laten stellen die ze zichzelf stelden. Op die manier zou je de laatste wetenschappelijke stand van zaken veel overzichtelijker in kaart kunnen brengen, was het idee.
World Question Center
Mooi plan, lastig uitvoerbaar. De lijst met honderd bollebozen was snel samengesteld, maar een belronde leverde vooral veel voortijdig afgebroken telefoongesprekken op. Begin jaren tachtig pakte John Brockman de draad echter weer op, om Edge in de daaropvolgende decennia tot een ontmoetingsplaats te maken voor vermaarde wetenschappers en onafhankelijke denkers. En inmiddels schuiven naast de wetenschappers ook de topmannen van Google, Amazon en Microsoft regelmatig aan.
Ter nagedachtenis aan het oorspronkelijke idee dat uiteindelijk tot Edge zou leiden, richtte Brockman in 1998 het World Question Center op. Met een simpel recept: één vraag die iemand zichzelf stelt, met vele antwoorden van de digitale disgenoten. Dit jaar tekende Steven Pinker voor de vraag: Welk wetenschappelijk concept zou een waardevolle aanvulling zijn op ieders denkgereedschap?
Met wetenschappelijk concept bedoelt Pinker een concept dat afkomstig is uit de wetenschap en mensen slimmer maakt omdat het in een simpele term iets verheldert. Denk bijvoorbeeld aan markt, niet als een plein met kraampjes, maar als de virtuele plek waar mensen wereldwijd goederen, diensten en ideeën uitwisselen.
De antwoorden zijn ook dit jaar weer zeer uiteenlopend. Sommigen introduceren een nieuw begrip, zodat je opeens oog krijgt voor een fenomeen dat je tot dusver was ontgaan. Anderen geven een nieuwe betekenis aan een bestaand begrip, zodat het toch weer een nieuw perspectief biedt. En een deel van de antwoorden wijst je onvermijdelijk op iets dat je zelf ook al had bedacht, of reikt je zelfs een concept aan dat je liever helemaal niet toevoegt aan je denkgereedschap. Maar er blijven genoeg leuke over. Ik kan iedereen aanraden om alle 158 antwoorden (op 17 januari, de lijst groeit nog) zelf te gaan lezen, maar hier volgt een kleine selectie.
Cinasme
Iedere wetenschapper is bekend met de uitspraak Een correlatie is nog geen oorzakelijk verband. Een aantal decennia geleden was bijvoorbeeld in Nederland het geboortecijfer hoger op plekken waar veel ooievaars leefden. Is dat omdat ooievaars de kindjes brengen? Nee natuurlijk. Het kwam omdat ooievaars nu eenmaal op het platteland leven, en daar was het geboortecijfer hoger dan in de stad. De twee fenomenen deden zich gelijktijdig voor, maar dat betekent nog niet dat het een het ander veroorzaakt.
Gesneden koek voor wetenschappers, maar onvoldoende bekend bij de samenleving in zijn geheel, vindt Susan Blackmore. Daarom pleit ze voor meer cinasme afgeleid van het Engelse Correlation is not a cause, ofwel CINAC. Want als je elke correlatie tegemoet treedt met cinasme, zet je je verbeelding aan het werk. Je gaat vragen stellen als: Wat is dan de oorzaak? Wat gebeurt hier eigenlijk? Kan ik dat met een experiment aantonen? Je gaat kortom denken als een wetenschapper.
Pragmamorfisme
Al moet je daar ook weer niet in overdrijven, waarschuwt financiële wizkid Emanuel Derman. Mensen hebben de natuurlijke neiging om menselijke eigenschappen toe te schrijven aan dingen en dieren antropomorfisme. Mijn computer heeft er niet echt zin in vandaag, dat soort dingen. Maar het omgekeerde bestaat ook: het toeschrijven van eigenschappen van dingen aan mensen, aldus Derman. Hij noemt deze neiging pragmamorfisme, naar het Griekse woord voor ding, pragma.
Hersenscans kunnen je iets vertellen over de emoties van een mens, maar als je de scan gelijkstelt aan de emotie, dan ben je een pragmamorfist. IQ is er ook een voorbeeld van. Intelligentie is veel gecompliceerder dan een IQ-test doet vermoeden, waarschuwt Derman. Zijn boodschap is helder: een wetenschappelijke benadering is nuttig, maar pas op voor een al te eendimensionale benadering van de werkelijkheid.
Gecontroleerde aandacht
In een bekend experiment uit de jaren zestig werd kleuters een snoepje gegeven, met daarbij een keuze: je kunt het snoepje meteen opeten, of je wacht vijf minuten en dan krijg je er nog een. Bijna alle kleuters kozen voor de tweede optie, maar slechts weinigen slaagden er ook werkelijk in om te wachten de verleiding was simpelweg te groot.
De kinderen die wel slaagden, gebruikten vrijwel zonder uitzondering hetzelfde trucje. Ze ontwikkelden een strategie om niet aan het snoepje te denken. Ze deden hun ogen dicht, gingen een liedje zingen of strikten steeds opnieuw hun schoenen. Oftewel: ze richtten hun aandacht op iets anders.
Het vermogen om je aandacht te controleren is niet alleen handig voor kleuters die naar een tweede snoepje smachten of mensen die willen afvallen. Het blijkt ook een goede voorspeller te zijn van succes in werk en leven. De succesvolle kleuters uit het bovenstaande proefje deden het dertien jaar later duidelijk beter op school. En niet alleen op school: de kinderen die het snoepje meteen in hun mond stopten, hadden op latere leeftijd meer moeite met stressvolle situaties en het onderhouden van vriendschappen.
Daarom, zegt wetenschapsjournalist Jonah Lehrer, is het controleren van je aandacht een zeer nuttige mentale vaardigheid. Zeker in het huidige tijdsgewricht, waarin het van groot belang is om te kiezen uit een enorme hoeveelheid informatie. Lehrers antwoord doet denken aan een uitspraak over de media: ze bepalen niet wat je moet denken, maar wel waarover je nadenkt. Wees je eigen medium, lijkt hij te zeggen.
Ziehier een kleine greep uit het aanbod. En zo gaat het maar door, ene antwoord na het andere. Wil je meer weten over de kakonomie, de spiegelvalkuil of bevooroordeelde technologieën, bezoek dan zelf het World Question Center. Je wordt er geen miljardair van, maar het verrijkt je wel.
Bouwe van Straten
Steven Pinker, John Brockman e.a. 'The Edge Question 2011: What scientific concept would improve everybodys cognitive toolkit?, op edge.org, 15 januari 2011.
(Noorderlicht)
Apps voor je brein
Nieuw denkgereedschap
De wereld verandert in hoog tempo. Zijn onze hersenen wel klaar voor de 21ste eeuw? De website Edge is er niet zeker van en vroeg ruim 150 wetenschappers hoe wij ons brein het beste kunnen upgraden.
De nieuwe rijken onderscheiden zich van de voorgaande elites door hun onstilbare honger naar innovatie en nieuwe ideeën, zo was recentelijk te lezen in de The Atlantic. Voor de miljardairs van vandaag is niet de langste boot of het grootste vliegtuig het ultieme statussymbool, maar een origineel nieuw idee. Helemaal mooi is het als je dat idee vervolgens in praktijk brengt met je eigen liefdadigheidsfonds, want filantropie kent een lange geschiedenis in de Verenigde Staten.
Allerlei ontmoetingsplaatsen van de nieuwe elite bieden de gelegenheid om nieuwe ideeën op te slurpen. Denk aan het World Economic Forum in Davos, het Ideas Festival in Aspen en de TED-lezingen die inmiddels wereldwijd worden georganiseerd. De bezoekers van de Google Zeitgeist-conferenties zijn evenmin op zoek naar geld of roem. Ze speuren naar the new new thing het nieuwe inzicht of de laatste technologie die de potentie heeft om de wereld te veranderen.
Vanuit dat perspectief zou je ook Edge een website voor de elite kunnen noemen. De site bruist van de nieuwe ideeën en innovatieve theorieën. De creatie van nieuwe kennis is zelfs het hoofddoel van de organisatie. Het idee voor Edge ontstond in 1971, toen een van de oprichters bedacht dat het zelfs voor de meest leergierige persoon ter wereld toch wel een beetje veelgevraagd is om alle boeken in de bibliotheek van pakweg Harvard University te lezen. Het leek hem beter om de honderd slimste mensen ter wereld samen te brengen en ze elkaar de vragen te laten stellen die ze zichzelf stelden. Op die manier zou je de laatste wetenschappelijke stand van zaken veel overzichtelijker in kaart kunnen brengen, was het idee.
World Question Center
Mooi plan, lastig uitvoerbaar. De lijst met honderd bollebozen was snel samengesteld, maar een belronde leverde vooral veel voortijdig afgebroken telefoongesprekken op. Begin jaren tachtig pakte John Brockman de draad echter weer op, om Edge in de daaropvolgende decennia tot een ontmoetingsplaats te maken voor vermaarde wetenschappers en onafhankelijke denkers. En inmiddels schuiven naast de wetenschappers ook de topmannen van Google, Amazon en Microsoft regelmatig aan.
Ter nagedachtenis aan het oorspronkelijke idee dat uiteindelijk tot Edge zou leiden, richtte Brockman in 1998 het World Question Center op. Met een simpel recept: één vraag die iemand zichzelf stelt, met vele antwoorden van de digitale disgenoten. Dit jaar tekende Steven Pinker voor de vraag: Welk wetenschappelijk concept zou een waardevolle aanvulling zijn op ieders denkgereedschap?
Met wetenschappelijk concept bedoelt Pinker een concept dat afkomstig is uit de wetenschap en mensen slimmer maakt omdat het in een simpele term iets verheldert. Denk bijvoorbeeld aan markt, niet als een plein met kraampjes, maar als de virtuele plek waar mensen wereldwijd goederen, diensten en ideeën uitwisselen.
De antwoorden zijn ook dit jaar weer zeer uiteenlopend. Sommigen introduceren een nieuw begrip, zodat je opeens oog krijgt voor een fenomeen dat je tot dusver was ontgaan. Anderen geven een nieuwe betekenis aan een bestaand begrip, zodat het toch weer een nieuw perspectief biedt. En een deel van de antwoorden wijst je onvermijdelijk op iets dat je zelf ook al had bedacht, of reikt je zelfs een concept aan dat je liever helemaal niet toevoegt aan je denkgereedschap. Maar er blijven genoeg leuke over. Ik kan iedereen aanraden om alle 158 antwoorden (op 17 januari, de lijst groeit nog) zelf te gaan lezen, maar hier volgt een kleine selectie.
Cinasme
Iedere wetenschapper is bekend met de uitspraak Een correlatie is nog geen oorzakelijk verband. Een aantal decennia geleden was bijvoorbeeld in Nederland het geboortecijfer hoger op plekken waar veel ooievaars leefden. Is dat omdat ooievaars de kindjes brengen? Nee natuurlijk. Het kwam omdat ooievaars nu eenmaal op het platteland leven, en daar was het geboortecijfer hoger dan in de stad. De twee fenomenen deden zich gelijktijdig voor, maar dat betekent nog niet dat het een het ander veroorzaakt.
Gesneden koek voor wetenschappers, maar onvoldoende bekend bij de samenleving in zijn geheel, vindt Susan Blackmore. Daarom pleit ze voor meer cinasme afgeleid van het Engelse Correlation is not a cause, ofwel CINAC. Want als je elke correlatie tegemoet treedt met cinasme, zet je je verbeelding aan het werk. Je gaat vragen stellen als: Wat is dan de oorzaak? Wat gebeurt hier eigenlijk? Kan ik dat met een experiment aantonen? Je gaat kortom denken als een wetenschapper.
Pragmamorfisme
Al moet je daar ook weer niet in overdrijven, waarschuwt financiële wizkid Emanuel Derman. Mensen hebben de natuurlijke neiging om menselijke eigenschappen toe te schrijven aan dingen en dieren antropomorfisme. Mijn computer heeft er niet echt zin in vandaag, dat soort dingen. Maar het omgekeerde bestaat ook: het toeschrijven van eigenschappen van dingen aan mensen, aldus Derman. Hij noemt deze neiging pragmamorfisme, naar het Griekse woord voor ding, pragma.
Hersenscans kunnen je iets vertellen over de emoties van een mens, maar als je de scan gelijkstelt aan de emotie, dan ben je een pragmamorfist. IQ is er ook een voorbeeld van. Intelligentie is veel gecompliceerder dan een IQ-test doet vermoeden, waarschuwt Derman. Zijn boodschap is helder: een wetenschappelijke benadering is nuttig, maar pas op voor een al te eendimensionale benadering van de werkelijkheid.
Gecontroleerde aandacht
In een bekend experiment uit de jaren zestig werd kleuters een snoepje gegeven, met daarbij een keuze: je kunt het snoepje meteen opeten, of je wacht vijf minuten en dan krijg je er nog een. Bijna alle kleuters kozen voor de tweede optie, maar slechts weinigen slaagden er ook werkelijk in om te wachten de verleiding was simpelweg te groot.
De kinderen die wel slaagden, gebruikten vrijwel zonder uitzondering hetzelfde trucje. Ze ontwikkelden een strategie om niet aan het snoepje te denken. Ze deden hun ogen dicht, gingen een liedje zingen of strikten steeds opnieuw hun schoenen. Oftewel: ze richtten hun aandacht op iets anders.
Het vermogen om je aandacht te controleren is niet alleen handig voor kleuters die naar een tweede snoepje smachten of mensen die willen afvallen. Het blijkt ook een goede voorspeller te zijn van succes in werk en leven. De succesvolle kleuters uit het bovenstaande proefje deden het dertien jaar later duidelijk beter op school. En niet alleen op school: de kinderen die het snoepje meteen in hun mond stopten, hadden op latere leeftijd meer moeite met stressvolle situaties en het onderhouden van vriendschappen.
Daarom, zegt wetenschapsjournalist Jonah Lehrer, is het controleren van je aandacht een zeer nuttige mentale vaardigheid. Zeker in het huidige tijdsgewricht, waarin het van groot belang is om te kiezen uit een enorme hoeveelheid informatie. Lehrers antwoord doet denken aan een uitspraak over de media: ze bepalen niet wat je moet denken, maar wel waarover je nadenkt. Wees je eigen medium, lijkt hij te zeggen.
Ziehier een kleine greep uit het aanbod. En zo gaat het maar door, ene antwoord na het andere. Wil je meer weten over de kakonomie, de spiegelvalkuil of bevooroordeelde technologieën, bezoek dan zelf het World Question Center. Je wordt er geen miljardair van, maar het verrijkt je wel.
Bouwe van Straten
Steven Pinker, John Brockman e.a. 'The Edge Question 2011: What scientific concept would improve everybodys cognitive toolkit?, op edge.org, 15 januari 2011.
(Noorderlicht)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
19-01-2011
Aan het oog onttrokken
De nieuwste ontwikkelingen in de onzichtbaarheid
De uitvinder van de praktisch uitvoerbare onzichtbaarheid, John Pendry, verzorgde de opening op de FOM-dagen in Veldhoven. Hij sprak over een jong vakgebied: de transformatie-optica.
'Ik ben als een omgekeerde Peter Pan. Ik wil mijn schaduw juist kwijtraken en niet terugvinden. Niet alleen wil ik dat objecten verdwijnen, ik wil ook dat de schaduw verdwijnt,' zegt John Pendry van het Imperial College London. 'Sinds een paar jaar kijken we op een revolutionaire manier naar licht. Dit is totaal anders dan wat al een paar eeuwen wordt gedaan. Wij kijken naar licht met behulp van de ideeën van Einstein.'
Licht komt voor in vele soorten en maten. Zichtbaar licht is maar een klein deel van het zogenaamde elektromagnetische spectrum. Andere bekende vormen van licht zijn ultraviolet-, infrarood-, radio-, röntgen-, magnetron- en gammastraling. Voor magnetronstraling was het al vijf jaar geleden gelukt om objecten onzichtbaar te maken, maar nu lijkt het bijna zover dat objecten echt aan het oog onttrokken kunnen worden.
Harry Potter's schuur
Pendry praat op de FOM-dagen, voor een zaal vol natuurkundigen, enthousiast over het nieuwe vakgebied van transformatieoptica. Hij komt zelf over als een typische theoretische natuurkundige. Lang, beetje mager, brildragend en extreem Brits - op een leuke manier. Pendry is bescheiden en grappig; hij heeft understatements maken tot een kunst verheven. 'We maken dingen onzichtbaar, maar onze opstelling is veel te groot om als onzichtbaarheidsmantel aan te trekken. Ik noem het Harry Potters schuur in plaats van Harry Potters mantel,' grapt hij.
Volgens Pendry werkte de optica tot op een jaar of tien geleden met materiaaleigenschappen die alleen konden worden veranderd door de atomen en moleculen aan te passen. Dus alleen door chemisch iets te veranderen, kon je bijvoorbeeld een ding transparant of rood maken. 'De nieuwe optica heeft veel meer mogelijkheden. We werken met zogenaamde metamaterialen.'
Pendry beschrijft metamaterialen als structuren met veel herhaling erin. Als die structuren ter grootte zijn van de golflengte van het licht, dan zullen zij het licht beïnvloeden op een fundamenteel andere manier dan gebruikelijk. De beweging en het pad dat het licht kiest is nu afhankelijk van hoe de structuren gerangschikt zijn.
Als auto's om een vluchtheuvel
Eén voorbeeld van wat mogelijk is in de nieuwe optica, is onzichtbaarheid. Door een slimme rangschikking kun je licht om een voorwerp heen buigen. Dit is te vergelijken met auto's die om een vluchtheuvel heen rijden. Een kilometer verder op de weg zie je niet aan de auto's of er een vluchtheuvel was of niet, zij rijden gewoon door.
Als licht om iets heen gebogen wordt en aan de andere kant gewoon weer door kan gaan, lijkt het alsof het voorwerp is verdwenen. Dit kon al met magnetronstraling en de ontwikkelingen zijn al vlakbij zichtbaar licht. Een probleem van de metamaterialen nu is nog dat ze maar voor één kleur licht tegelijkertijd werken. Maar ja, dit gold ook ooit voor televisies. Wie weet wat met meerdere lagen mogelijk zou kunnen zijn.
Onzichtbaar voor een spiegel
Een ander mooi idee dat is voortgekomen uit de transformatieoptica, is dat je iets onzichtbaar kunt maken voor een spiegel. Pendry: 'Op een spiegel hebben we een klein hobbeltje of vakje gemaakt waar we dingen in konden verstoppen. Met onze transformatieoptica-formules konden we berekenen hoe de ruimte vóór het hobbeltje eruit zou moeten zien om het bobbeltje perfect plat te laten lijken.'
Dit is misschien een moeilijk verhaal, maar wat Pendry doet is lichtgolven zo rondbuigen dat hij dingen onzichtbaar maakt. De kracht van transformatieoptica is dat wetenschappers nu kunnen berekenen hoe ze dat moeten doen. Door de ruimte voor de spiegel aan te passen, kun je ervoor zorgen dat lichtstralen anders afgebogen worden dan normaal. Door die rare afbuiging maakt het licht een omweg die lijkt op een tegen-hobbeltje. Die omweg heft de eerste hobbel op.
Pendry laat een glimp zien van een wonderlijke wereld. Er is een revolutie gaande in de optica met metamaterialen, perfecte lenzen en onzichtbaarheid, zoveel is duidelijk. De optica wordt nooit meer wat hij was.
Diederik Jekel
[Op 18 en 19 januari ben ik op de FOM dagen in Veldhoven, waar ruim 1600 natuurkundigen bij elkaar komen om presentaties te geven, posters te laten zien en naar praatjes te luisteren.]
(Noorderlicht)
Aan het oog onttrokken
De nieuwste ontwikkelingen in de onzichtbaarheid
De uitvinder van de praktisch uitvoerbare onzichtbaarheid, John Pendry, verzorgde de opening op de FOM-dagen in Veldhoven. Hij sprak over een jong vakgebied: de transformatie-optica.
'Ik ben als een omgekeerde Peter Pan. Ik wil mijn schaduw juist kwijtraken en niet terugvinden. Niet alleen wil ik dat objecten verdwijnen, ik wil ook dat de schaduw verdwijnt,' zegt John Pendry van het Imperial College London. 'Sinds een paar jaar kijken we op een revolutionaire manier naar licht. Dit is totaal anders dan wat al een paar eeuwen wordt gedaan. Wij kijken naar licht met behulp van de ideeën van Einstein.'
Licht komt voor in vele soorten en maten. Zichtbaar licht is maar een klein deel van het zogenaamde elektromagnetische spectrum. Andere bekende vormen van licht zijn ultraviolet-, infrarood-, radio-, röntgen-, magnetron- en gammastraling. Voor magnetronstraling was het al vijf jaar geleden gelukt om objecten onzichtbaar te maken, maar nu lijkt het bijna zover dat objecten echt aan het oog onttrokken kunnen worden.
Harry Potter's schuur
Pendry praat op de FOM-dagen, voor een zaal vol natuurkundigen, enthousiast over het nieuwe vakgebied van transformatieoptica. Hij komt zelf over als een typische theoretische natuurkundige. Lang, beetje mager, brildragend en extreem Brits - op een leuke manier. Pendry is bescheiden en grappig; hij heeft understatements maken tot een kunst verheven. 'We maken dingen onzichtbaar, maar onze opstelling is veel te groot om als onzichtbaarheidsmantel aan te trekken. Ik noem het Harry Potters schuur in plaats van Harry Potters mantel,' grapt hij.
Volgens Pendry werkte de optica tot op een jaar of tien geleden met materiaaleigenschappen die alleen konden worden veranderd door de atomen en moleculen aan te passen. Dus alleen door chemisch iets te veranderen, kon je bijvoorbeeld een ding transparant of rood maken. 'De nieuwe optica heeft veel meer mogelijkheden. We werken met zogenaamde metamaterialen.'
Pendry beschrijft metamaterialen als structuren met veel herhaling erin. Als die structuren ter grootte zijn van de golflengte van het licht, dan zullen zij het licht beïnvloeden op een fundamenteel andere manier dan gebruikelijk. De beweging en het pad dat het licht kiest is nu afhankelijk van hoe de structuren gerangschikt zijn.
Als auto's om een vluchtheuvel
Eén voorbeeld van wat mogelijk is in de nieuwe optica, is onzichtbaarheid. Door een slimme rangschikking kun je licht om een voorwerp heen buigen. Dit is te vergelijken met auto's die om een vluchtheuvel heen rijden. Een kilometer verder op de weg zie je niet aan de auto's of er een vluchtheuvel was of niet, zij rijden gewoon door.
Als licht om iets heen gebogen wordt en aan de andere kant gewoon weer door kan gaan, lijkt het alsof het voorwerp is verdwenen. Dit kon al met magnetronstraling en de ontwikkelingen zijn al vlakbij zichtbaar licht. Een probleem van de metamaterialen nu is nog dat ze maar voor één kleur licht tegelijkertijd werken. Maar ja, dit gold ook ooit voor televisies. Wie weet wat met meerdere lagen mogelijk zou kunnen zijn.
Onzichtbaar voor een spiegel
Een ander mooi idee dat is voortgekomen uit de transformatieoptica, is dat je iets onzichtbaar kunt maken voor een spiegel. Pendry: 'Op een spiegel hebben we een klein hobbeltje of vakje gemaakt waar we dingen in konden verstoppen. Met onze transformatieoptica-formules konden we berekenen hoe de ruimte vóór het hobbeltje eruit zou moeten zien om het bobbeltje perfect plat te laten lijken.'
Dit is misschien een moeilijk verhaal, maar wat Pendry doet is lichtgolven zo rondbuigen dat hij dingen onzichtbaar maakt. De kracht van transformatieoptica is dat wetenschappers nu kunnen berekenen hoe ze dat moeten doen. Door de ruimte voor de spiegel aan te passen, kun je ervoor zorgen dat lichtstralen anders afgebogen worden dan normaal. Door die rare afbuiging maakt het licht een omweg die lijkt op een tegen-hobbeltje. Die omweg heft de eerste hobbel op.
Pendry laat een glimp zien van een wonderlijke wereld. Er is een revolutie gaande in de optica met metamaterialen, perfecte lenzen en onzichtbaarheid, zoveel is duidelijk. De optica wordt nooit meer wat hij was.
Diederik Jekel
[Op 18 en 19 januari ben ik op de FOM dagen in Veldhoven, waar ruim 1600 natuurkundigen bij elkaar komen om presentaties te geven, posters te laten zien en naar praatjes te luisteren.]
(Noorderlicht)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
20-01-2011
Kennersbrein
Het automatisme van de expert
Experts zien vaak in een enkele oogopslag wat de leek ontgaat. Dat is de vrucht van een leven lang oefenen. Expertise stoelt vooral op mentale processen die volledig geautomatiseerd zijn. En dat is nu ook zichtbaar in het brein.
Om echt heel echt goed in iets te worden, moet je er ongeveer tienduizend uur van je leven in investeren. Oefenen, oefenen, oefenen dus. Voor vrijwel alle experts gaat deze vlieger op, of het nu concertpianisten, topsporters of toonaangevende wetenschappers zijn. Allemaal hebben ze duizenden en duizenden uren in hun passie gestoken.
Een eigenschap die experts met elkaar delen, is dat ze diepgaande kennis en hoogstaande vaardigheden paraat hebben, zonder daar schijnbaar moeite voor te hoeven doen. Hun expertise is als het ware een geautomatiseerde module geworden waar ze zonder zichtbare inspanning gebruik van kunnen maken. Zoals iedereen kan lopen zonder er bij na te denken, zo kan de expert een moeilijk muziekstuk spelen of in één oogopslag een verband waarnemen dat de gemiddelde leek volstrekt ontgaat.
Een prachtig voorbeeld daarvan is het optreden dat de Portugese pianiste Maria Joao Pires ooit in het Concertgebouw gaf. Op het moment dat het orkest inzette, sloeg de schrik haar om het hart: ze had het verkeerde concert voorbereid. Ze zou op dat moment ongetwijfeld het liefst ter plekke door de grond zijn gezakt of in rook opgegaan. Maar de dirigent ging speelde onverdroten door. En wat bleek: Pires had, tot haar eigen verbazing en zonder de bladmuziek bij de hand te hebben, het hele onvoorbereide concert nog in haar hoofd zitten van eerdere concerten. Ze speelde het foutloos.
Het Shogibrein
Die geautomatiseerde processen moeten zichtbaar zijn in het brein, bedacht een aantal Japanse wetenschappers. Om te testen of dat inderdaad zo is, namen ze de grijze massa onder de loep van beoefenaars van het bordspel Shogi (een Japanse variant op schaken). Het werd al snel duidelijk dat de professionele Shogi-spelers een heel andere hersenactiviteit vertoonden dan de amateurs, schrijven de Japanners in Science.
De professionals waren herkenbaar aan de activiteit in twee specifieke hersengebieden, maakte een hersenscan duidelijk. Bij het analyseren van spelpatronen lichtte, in tegenstelling tot bij de amateurs, een specifiek deel van hun pariëtale kwab (voor de liefhebber: de precuneus) op. Beraadden ze zich op hun eerstvolgende zet, dan was dat te zien aan de activiteit van hun staartkern, een onderdeel van de basale kernen.
De resultaten laten zien, concluderen Xiaohong Wan en consorten, dat deze twee hersengebieden een belangrijke rol spelen bij de ingewikkelde, maar bij bordspelers geautomatiseerde processen die een snelle analyse van patronen en het bepalen van de beste volgende zet mogelijk maken.
Het Denken van Den Schaker
Welke van die twee kwaliteiten het belangrijkst is om de top te bereiken? Dat zou de tweede wel eens kunnen zijn. Wan laat zich daarbij opvallend genoeg leiden door een welhaast antiquarisch Nederlands proefschift, Het Denken van Den Schaker van Adrianus Dingeman de Groot uit 1946.
Voor deze studie liet De Groot schakers van wereldklasse en eenvoudige clubschakers hardop hun gedachten uitspreken terwijl ze aan het schaken waren. Daaruit bleek dat beide groepen hetzelfde aantal mogelijke zetten in ogenschouw nam, en ook ongeveer evenveel zetten vooruitdacht. Het verschil zat hem in de keuze van de zetten die ze analyseerden. De best mogelijke volgende zet maakte vrijwel altijd deel uit van de analyse van de topspelers, terwijl de clubspelers die met grote regelmaat over het hoofd zagen.
De jarenlange oefening zorgt er dus voor dat je een soort zesde zintuig ontwikkeld voor de goede volgende stap. Alleen is dat zesde zintuig geen mysterieus, bovenmenselijk iets: het is een geautomatiseerd proces dat zich afspeelt in je hersenen.
Bouwe van Straten
Xiaohong Wan e.a., The neural basis of intuitive best next-move generation in board game experts, in Science, 21 januari 2011.
(Noorderlicht)
Kennersbrein
Het automatisme van de expert
Experts zien vaak in een enkele oogopslag wat de leek ontgaat. Dat is de vrucht van een leven lang oefenen. Expertise stoelt vooral op mentale processen die volledig geautomatiseerd zijn. En dat is nu ook zichtbaar in het brein.
Om echt heel echt goed in iets te worden, moet je er ongeveer tienduizend uur van je leven in investeren. Oefenen, oefenen, oefenen dus. Voor vrijwel alle experts gaat deze vlieger op, of het nu concertpianisten, topsporters of toonaangevende wetenschappers zijn. Allemaal hebben ze duizenden en duizenden uren in hun passie gestoken.
Een eigenschap die experts met elkaar delen, is dat ze diepgaande kennis en hoogstaande vaardigheden paraat hebben, zonder daar schijnbaar moeite voor te hoeven doen. Hun expertise is als het ware een geautomatiseerde module geworden waar ze zonder zichtbare inspanning gebruik van kunnen maken. Zoals iedereen kan lopen zonder er bij na te denken, zo kan de expert een moeilijk muziekstuk spelen of in één oogopslag een verband waarnemen dat de gemiddelde leek volstrekt ontgaat.
Een prachtig voorbeeld daarvan is het optreden dat de Portugese pianiste Maria Joao Pires ooit in het Concertgebouw gaf. Op het moment dat het orkest inzette, sloeg de schrik haar om het hart: ze had het verkeerde concert voorbereid. Ze zou op dat moment ongetwijfeld het liefst ter plekke door de grond zijn gezakt of in rook opgegaan. Maar de dirigent ging speelde onverdroten door. En wat bleek: Pires had, tot haar eigen verbazing en zonder de bladmuziek bij de hand te hebben, het hele onvoorbereide concert nog in haar hoofd zitten van eerdere concerten. Ze speelde het foutloos.
Het Shogibrein
Die geautomatiseerde processen moeten zichtbaar zijn in het brein, bedacht een aantal Japanse wetenschappers. Om te testen of dat inderdaad zo is, namen ze de grijze massa onder de loep van beoefenaars van het bordspel Shogi (een Japanse variant op schaken). Het werd al snel duidelijk dat de professionele Shogi-spelers een heel andere hersenactiviteit vertoonden dan de amateurs, schrijven de Japanners in Science.
De professionals waren herkenbaar aan de activiteit in twee specifieke hersengebieden, maakte een hersenscan duidelijk. Bij het analyseren van spelpatronen lichtte, in tegenstelling tot bij de amateurs, een specifiek deel van hun pariëtale kwab (voor de liefhebber: de precuneus) op. Beraadden ze zich op hun eerstvolgende zet, dan was dat te zien aan de activiteit van hun staartkern, een onderdeel van de basale kernen.
De resultaten laten zien, concluderen Xiaohong Wan en consorten, dat deze twee hersengebieden een belangrijke rol spelen bij de ingewikkelde, maar bij bordspelers geautomatiseerde processen die een snelle analyse van patronen en het bepalen van de beste volgende zet mogelijk maken.
Het Denken van Den Schaker
Welke van die twee kwaliteiten het belangrijkst is om de top te bereiken? Dat zou de tweede wel eens kunnen zijn. Wan laat zich daarbij opvallend genoeg leiden door een welhaast antiquarisch Nederlands proefschift, Het Denken van Den Schaker van Adrianus Dingeman de Groot uit 1946.
Voor deze studie liet De Groot schakers van wereldklasse en eenvoudige clubschakers hardop hun gedachten uitspreken terwijl ze aan het schaken waren. Daaruit bleek dat beide groepen hetzelfde aantal mogelijke zetten in ogenschouw nam, en ook ongeveer evenveel zetten vooruitdacht. Het verschil zat hem in de keuze van de zetten die ze analyseerden. De best mogelijke volgende zet maakte vrijwel altijd deel uit van de analyse van de topspelers, terwijl de clubspelers die met grote regelmaat over het hoofd zagen.
De jarenlange oefening zorgt er dus voor dat je een soort zesde zintuig ontwikkeld voor de goede volgende stap. Alleen is dat zesde zintuig geen mysterieus, bovenmenselijk iets: het is een geautomatiseerd proces dat zich afspeelt in je hersenen.
Bouwe van Straten
Xiaohong Wan e.a., The neural basis of intuitive best next-move generation in board game experts, in Science, 21 januari 2011.
(Noorderlicht)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-01-2011
Wetenschappers willen af van de oude kilo
Hoeveel weegt een kilogram? Het lijkt een idiote vraag, maar wetenschappers die er nog steeds het antwoord op zoeken, zitten vandaag samen in de eerbiedwaardige Royal Society van Londen. Ze hopen er stappen te zetten richting een constante waarde voor de kilogram, los van een fysiek voorwerp.
Sinds 1899 is de kilogram gebaseerd op een cilinder die voor 90 procent bestaat uit platinum en 10 procent uit iridium. Hij werd in 1879 in Londen gemaakt en wordt onder een glazen stolp bewaard in het Bureau International des Poids et Mesures in Sèvres, nabij Parijs. Jammer genoeg blijkt de kilogram ... vermagerd te zijn. De massa wijzigde met het equivalent van een zandkorrel met een diameter van 0,4 millimeter.
Die vaststelling is voldoende aanleiding voor wetenschappers wereldwijd om zich het hoofd te breken over een definitie die onafhankelijk van een fysiek object zou standhouden. Dat gebeurde eerder al voor de meter, die wordt gedefinieerd door de snelheid van het licht.
Constante van Planck
Doel is te komen tot een definitie voor alle basiseenheden - massa, snelheid, tijd, enzovoort - door middel van stabiele en universele waarden. Voor de kilogram stellen wetenschappers voor de constante van Planck te gebruiken. Dat is een waarde die is genoemd naar Max Planck, die de Nobelprijs voor Natuurkunde kreeg voor zijn ontwikkeling van de kwantumtheorie.
Blijft het probleem om het verband te definiëren tussen de kilo en de constante van Planck. Mochten de wetenschappers in hun opzet slagen, dan zal dat voor de gewone sterveling vermoedelijk geen gevolgen hebben. (belga/odbs)
(HLN)
Wetenschappers willen af van de oude kilo
Hoeveel weegt een kilogram? Het lijkt een idiote vraag, maar wetenschappers die er nog steeds het antwoord op zoeken, zitten vandaag samen in de eerbiedwaardige Royal Society van Londen. Ze hopen er stappen te zetten richting een constante waarde voor de kilogram, los van een fysiek voorwerp.
Sinds 1899 is de kilogram gebaseerd op een cilinder die voor 90 procent bestaat uit platinum en 10 procent uit iridium. Hij werd in 1879 in Londen gemaakt en wordt onder een glazen stolp bewaard in het Bureau International des Poids et Mesures in Sèvres, nabij Parijs. Jammer genoeg blijkt de kilogram ... vermagerd te zijn. De massa wijzigde met het equivalent van een zandkorrel met een diameter van 0,4 millimeter.
Die vaststelling is voldoende aanleiding voor wetenschappers wereldwijd om zich het hoofd te breken over een definitie die onafhankelijk van een fysiek object zou standhouden. Dat gebeurde eerder al voor de meter, die wordt gedefinieerd door de snelheid van het licht.
Constante van Planck
Doel is te komen tot een definitie voor alle basiseenheden - massa, snelheid, tijd, enzovoort - door middel van stabiele en universele waarden. Voor de kilogram stellen wetenschappers voor de constante van Planck te gebruiken. Dat is een waarde die is genoemd naar Max Planck, die de Nobelprijs voor Natuurkunde kreeg voor zijn ontwikkeling van de kwantumtheorie.
Blijft het probleem om het verband te definiëren tussen de kilo en de constante van Planck. Mochten de wetenschappers in hun opzet slagen, dan zal dat voor de gewone sterveling vermoedelijk geen gevolgen hebben. (belga/odbs)
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
24-01-2011
'Meditatie verandert brein op korte termijn'
AMSTERDAM – Meditatie kan al binnen acht weken leiden tot structurele veranderingen in het menselijk brein. Dat hebben Amerikaanse wetenschappers aangetoond.
© ANP
Als mensen gedurende acht weken ongeveer 30 minuten per dag mediteren, ontstaat er meer grijze hersenmassa in de hippocampus. Dat is een hersengebied dat wordt geassocieerd met geheugen en leervermogen.
De dichtheid van de amygdala neemt juist af door meditatie. Als gevolg daarvan ervaren mensen mogelijk minder angst en stress, zo meldt het tijdschrift Scientific American.
Wetenschappers van het Massachussets General Hospital doen uitgebreid verslag van hun bevindingen in het wetenschappelijk tijdschrift Psychiatry Research: Neuroimaging.
Psychologische voordelen
“Hoewel het beoefenen van meditatie al heel lang geassocieerd wordt met een gevoel van rust en lichamelijke ontspanning, claimen beoefenaars ook vaak dat ze cognitieve en psychologische voordelen ervaren”, verklaart hoofdonderzoekster Sara Lazar op World-Science.net.
“Deze studie demonstreert dat veranderingen in breinstructuur sommige van die ervaringen kunnen verklaren en dat mensen zich door meditatie mogelijk niet alleen beter voelen, omdat ze zich ontspannen.”
Hersenscans
De wetenschappers kwamen tot hun bevindingen door zestien proefpersonen een programma voor te schrijven, waarbij ze acht weken lang elke dag dertig minuten moesten mediteren.
Tijdens de meditatie moesten de deelnemers zich met name concentreren op hun geestelijke gevoelens en lichamelijke sensaties. Voor en na het meditatieprogramma werden er hersenscans van de proefpersonen gemaakt.
Veranderingen
De scans wezen uit dat de dichtheid van de grijze massa in hun hippocampus was toegenomen. In hun amygdala werd juist minder grijze massa gemeten.
“Het is fascinerend om te zien dat we ons brein en ons welzijn kunnen veranderen door meditatie te beoefenen”, aldus onderzoekster Britta Hölzel.
© NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
'Meditatie verandert brein op korte termijn'
AMSTERDAM – Meditatie kan al binnen acht weken leiden tot structurele veranderingen in het menselijk brein. Dat hebben Amerikaanse wetenschappers aangetoond.
© ANP
Als mensen gedurende acht weken ongeveer 30 minuten per dag mediteren, ontstaat er meer grijze hersenmassa in de hippocampus. Dat is een hersengebied dat wordt geassocieerd met geheugen en leervermogen.
De dichtheid van de amygdala neemt juist af door meditatie. Als gevolg daarvan ervaren mensen mogelijk minder angst en stress, zo meldt het tijdschrift Scientific American.
Wetenschappers van het Massachussets General Hospital doen uitgebreid verslag van hun bevindingen in het wetenschappelijk tijdschrift Psychiatry Research: Neuroimaging.
Psychologische voordelen
“Hoewel het beoefenen van meditatie al heel lang geassocieerd wordt met een gevoel van rust en lichamelijke ontspanning, claimen beoefenaars ook vaak dat ze cognitieve en psychologische voordelen ervaren”, verklaart hoofdonderzoekster Sara Lazar op World-Science.net.
“Deze studie demonstreert dat veranderingen in breinstructuur sommige van die ervaringen kunnen verklaren en dat mensen zich door meditatie mogelijk niet alleen beter voelen, omdat ze zich ontspannen.”
Hersenscans
De wetenschappers kwamen tot hun bevindingen door zestien proefpersonen een programma voor te schrijven, waarbij ze acht weken lang elke dag dertig minuten moesten mediteren.
Tijdens de meditatie moesten de deelnemers zich met name concentreren op hun geestelijke gevoelens en lichamelijke sensaties. Voor en na het meditatieprogramma werden er hersenscans van de proefpersonen gemaakt.
Veranderingen
De scans wezen uit dat de dichtheid van de grijze massa in hun hippocampus was toegenomen. In hun amygdala werd juist minder grijze massa gemeten.
“Het is fascinerend om te zien dat we ons brein en ons welzijn kunnen veranderen door meditatie te beoefenen”, aldus onderzoekster Britta Hölzel.
© NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-01-2011
Neutrino’s en antimaterie
Gedrag van neutrino's kan antimaterie mysterie oplossen
Astrofysicus Boris Kayser werkt aan een theorie die de oplossing zou kunnen zijn voor één van de grootste natuurkundige vraagstukken: Waarom is er niet meer antimaterie? Hij vertelde hierover bij de FOM-dagen in Veldhoven.
Boris Kayser, natuurkundige aan het Fermilab, was als zoon van een Amerikaanse kippenboer al vroeg gebiologeerd door de natuur. Hij vertelt in een gesprek op de FOM-dagen in Veldhoven: “ik ben geïnteresseerd in het enorm grote, het meest algemeen geldende. De regels die alles kunnen beschrijven. De sereniteit en rust van het gigantische waarin je helemaal kunt opgaan. ' Hij wijdt zijn leven om een groot openstaand raadsel op te lossen. Waarom is er niet meer antimaterie in ons universum.
'Elk deeltje heeft een bijbehorend antideeltje. De massa is hetzelfde van een deeltje en antideeltje, maar andere eigenschappen zijn precies tegenovergesteld. Deeltjes en antideeltjes die bij elkaar komen vernietigen elkaar. Ze worden omgezet in pure energie. Dit is al vele malen gezien in laboratoria en in de ruimte. We zien echter alleen materie en geen antimaterie om ons heen. Als ze elkaar opheffen, waarom hebben materie en antimaterie elkaar dan niet al vernietigd in het universum?´ zegt Kayser. Er iseen aantal mogelijkheden. Er kan bijvoorbeeld tijdens de oerknal meer materie dan antimaterie gemaakt zijn. Het kan ook zijn dat antideeltjes sneller vervallen dan gewone deeltjes. Hoe dan ook, er moet een verschil zijn in de creatie of vernietiging van deeltjes en antideeltjes.
‘Waar is dan al die antimaterie gebleven? Ik onderzoek deeltjes die weinig mensen kennen, maar deeltjes die het mogelijk maken dat de zon kan schijnen en wij überhaupt kunnen bestaan. Deze deeltjes heten neutrino’s en het zijn hele kleine deeltjes die betrokken zijn bij kernfusie. Zonder kernfusie geen zonnewarmte en zwaardere elementen zoals koolstof, zuurstof en stikstof. Wij zijn letterlijk sterrenstof, zonder deze processen zouden wij niet kunnen bestaan,' vertelt Kayser.
De astrofysicus vertelt in zijn voordracht op de FOM-dagen dat hij bezig is met de zogenaamde seesaw (wipwap) theorie. Dit is een uitbreiding op het standaardmodel, dat het gedrag van alle deeltjes en krachten in ons universum beschrijft (op zwaartekracht na). Het standaardmodel is een enorm succesvol model en heeft al hele mooie resultaten opgeleverd. Maar het materie en antimaterie vraagstuk ligt volgens Kayser buiten het standaardmodel en zou in de wipwap theorie gevonden kunnen worden.
Het wipwapmodel voorspelt dat er voor elke neutrino ook een zwaarder broertje moet zijn. Dit zwaardere broertje is zó zwaar dat we dit deeltje niet op aarde kunnen maken. Zelfs niet met de grootste deeltjesversnellers. Tijdens de oerknal zouden deze zware neutrino’s wel geproduceerd zijn en vrijwel meteen vervallen in een elektron of het antideeltje genaamd positron. Omdat het niet mogelijk is om deze zwaardere neutrino’s te maken in een laboratorium kunnen we niet controleren of tijdens dit proces meer materie dan antimaterie gemaakt wordt. Dus Kayser is heel hard op zoek naar methodes om via een omweg experimenteel te kijken of deze theorie klopt of niet.
Een methode die een duidelijke hint geeft of dit model klopt kijkt naar neutrino’s en antineutrino’s. Als neutrino’s zich in dit experiment anders gedragen dan de antineutrino’s, dan zullen waarschijnlijk de zware neutrino’s in meer elektronen vervallen dan positronen.
Het experiment kijkt naar de ‘smaak’ van de neutrino’s. Er zijn namelijk drie soorten neutrino’s. Wetenschappers noemen dit drie verschillende smaken van de neutrino. Dit heeft niets te maken heeft met smaak zoals wij die kennen, maar met de massa van de neutrino’s. Kort door de bocht: ze hebben alle drie een andere massa. ‘Ik noem de soorten neutrino’s altijd chocolade, vanille en aardbeien neutrino’s. Dat klinkt lekkerder.’ Zegt Kayser met een glimlach om zijn mond.
‘Uit metingen zien we dat de smaak van de neutrino kan veranderen. Het is alsof je in de supermarkt een chocolade ijsje koopt en onderweg in de auto het ijsje verandert in vanille. Dat is precies wat neutrino’s doen. Onderweg veranderen ze van smaak.’ Experimenten gaan nu hopelijk aantonen dat neutrino’s op een andere manier van smaak veranderen dan antineutrino’s. Als dat zo is, dan is het verval tijdens de bigbang van de zware neutrino’s naar elektronen en positronen waarschijnlijk ook niet evenwichtig. Kayser ziet duidelijke aanwijzingen dat als elektronen en positronen niet evenwichtig gemaakt worden, dat dan de overige deeltjes (protonen bijvoorbeeld) ook niet evenwichtig geproduceerd wordt. Hiermee zou het antimaterie mysterie opgelost kunnen worden.
Diederik Jekel
(Noorderlicht)
Neutrino’s en antimaterie
Gedrag van neutrino's kan antimaterie mysterie oplossen
Astrofysicus Boris Kayser werkt aan een theorie die de oplossing zou kunnen zijn voor één van de grootste natuurkundige vraagstukken: Waarom is er niet meer antimaterie? Hij vertelde hierover bij de FOM-dagen in Veldhoven.
Boris Kayser, natuurkundige aan het Fermilab, was als zoon van een Amerikaanse kippenboer al vroeg gebiologeerd door de natuur. Hij vertelt in een gesprek op de FOM-dagen in Veldhoven: “ik ben geïnteresseerd in het enorm grote, het meest algemeen geldende. De regels die alles kunnen beschrijven. De sereniteit en rust van het gigantische waarin je helemaal kunt opgaan. ' Hij wijdt zijn leven om een groot openstaand raadsel op te lossen. Waarom is er niet meer antimaterie in ons universum.
'Elk deeltje heeft een bijbehorend antideeltje. De massa is hetzelfde van een deeltje en antideeltje, maar andere eigenschappen zijn precies tegenovergesteld. Deeltjes en antideeltjes die bij elkaar komen vernietigen elkaar. Ze worden omgezet in pure energie. Dit is al vele malen gezien in laboratoria en in de ruimte. We zien echter alleen materie en geen antimaterie om ons heen. Als ze elkaar opheffen, waarom hebben materie en antimaterie elkaar dan niet al vernietigd in het universum?´ zegt Kayser. Er iseen aantal mogelijkheden. Er kan bijvoorbeeld tijdens de oerknal meer materie dan antimaterie gemaakt zijn. Het kan ook zijn dat antideeltjes sneller vervallen dan gewone deeltjes. Hoe dan ook, er moet een verschil zijn in de creatie of vernietiging van deeltjes en antideeltjes.
‘Waar is dan al die antimaterie gebleven? Ik onderzoek deeltjes die weinig mensen kennen, maar deeltjes die het mogelijk maken dat de zon kan schijnen en wij überhaupt kunnen bestaan. Deze deeltjes heten neutrino’s en het zijn hele kleine deeltjes die betrokken zijn bij kernfusie. Zonder kernfusie geen zonnewarmte en zwaardere elementen zoals koolstof, zuurstof en stikstof. Wij zijn letterlijk sterrenstof, zonder deze processen zouden wij niet kunnen bestaan,' vertelt Kayser.
De astrofysicus vertelt in zijn voordracht op de FOM-dagen dat hij bezig is met de zogenaamde seesaw (wipwap) theorie. Dit is een uitbreiding op het standaardmodel, dat het gedrag van alle deeltjes en krachten in ons universum beschrijft (op zwaartekracht na). Het standaardmodel is een enorm succesvol model en heeft al hele mooie resultaten opgeleverd. Maar het materie en antimaterie vraagstuk ligt volgens Kayser buiten het standaardmodel en zou in de wipwap theorie gevonden kunnen worden.
Het wipwapmodel voorspelt dat er voor elke neutrino ook een zwaarder broertje moet zijn. Dit zwaardere broertje is zó zwaar dat we dit deeltje niet op aarde kunnen maken. Zelfs niet met de grootste deeltjesversnellers. Tijdens de oerknal zouden deze zware neutrino’s wel geproduceerd zijn en vrijwel meteen vervallen in een elektron of het antideeltje genaamd positron. Omdat het niet mogelijk is om deze zwaardere neutrino’s te maken in een laboratorium kunnen we niet controleren of tijdens dit proces meer materie dan antimaterie gemaakt wordt. Dus Kayser is heel hard op zoek naar methodes om via een omweg experimenteel te kijken of deze theorie klopt of niet.
Een methode die een duidelijke hint geeft of dit model klopt kijkt naar neutrino’s en antineutrino’s. Als neutrino’s zich in dit experiment anders gedragen dan de antineutrino’s, dan zullen waarschijnlijk de zware neutrino’s in meer elektronen vervallen dan positronen.
Het experiment kijkt naar de ‘smaak’ van de neutrino’s. Er zijn namelijk drie soorten neutrino’s. Wetenschappers noemen dit drie verschillende smaken van de neutrino. Dit heeft niets te maken heeft met smaak zoals wij die kennen, maar met de massa van de neutrino’s. Kort door de bocht: ze hebben alle drie een andere massa. ‘Ik noem de soorten neutrino’s altijd chocolade, vanille en aardbeien neutrino’s. Dat klinkt lekkerder.’ Zegt Kayser met een glimlach om zijn mond.
‘Uit metingen zien we dat de smaak van de neutrino kan veranderen. Het is alsof je in de supermarkt een chocolade ijsje koopt en onderweg in de auto het ijsje verandert in vanille. Dat is precies wat neutrino’s doen. Onderweg veranderen ze van smaak.’ Experimenten gaan nu hopelijk aantonen dat neutrino’s op een andere manier van smaak veranderen dan antineutrino’s. Als dat zo is, dan is het verval tijdens de bigbang van de zware neutrino’s naar elektronen en positronen waarschijnlijk ook niet evenwichtig. Kayser ziet duidelijke aanwijzingen dat als elektronen en positronen niet evenwichtig gemaakt worden, dat dan de overige deeltjes (protonen bijvoorbeeld) ook niet evenwichtig geproduceerd wordt. Hiermee zou het antimaterie mysterie opgelost kunnen worden.
Diederik Jekel
(Noorderlicht)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
01-02-2011
Weer een stapje: een sneller 3D-hologram
We komen weer een stapje dichterbij. Een team van MIT presenteerde deze week een live 3D-hologram van een student verkleed als Prinses Leia. Op zichzelf niet nieuw, maar het beeld ververst nu zo snel dat een écht real-time hologram niet lang meer kan duren.
Holografie
‘Kijken’, oftewel een object zien, is in feite niets anders dan (weerkaatst) licht dat vanaf een object op je oog valt, omzetten naar een plaatje. Het doel van holografie is om iemand op diezelfde manier een niet-bestaand driedimensionaal object te laten zien. Door licht op een speciale manier na te bootsen, lijkt het voor de kijker net alsof dat licht weerkaatst wordt door een werkelijk aanwezig object. En dus ‘ziet’ de toeschouwer dat object – in 3D – terwijl het er eigenlijk niet is.
Begin oktober presenteerde een team uit Arizona het eerste 3D-hologram dat semi-realtime kon worden geupdate. Dat wil zeggen dat het hologram (zie kader) snel achter elkaar kan worden ververst, zodat je iemands bewegingen kunt laten zien.
Op zich al een flinke stap vooruit, maar de snelheid van het verversen viel nog een beetje tegen: voor een echt real-time bewegend beeld moet je het beeld minstens 30 keer per seconden vervangen en het team uit Arizona haalde slechts één keer per twee seconden.
Maar nu is er het hologram van MIT. Zij komen al een stuk verder met een ververs-snelheid van 15 beelden per seconden. Nog steeds een tikje houterig, maar het komt in de buurt.
Uit de winkel
Een belangrijk verschil met het systeem uit Arizona, is dat MIT gebruik maakt van slechts één opnameapparaat. In plaats van 16 camera’s richten zij een Kinect-camera van een Xbox 360 (zie afbeelding hieronder) op het bewegende object.
Met de Kinect kun je – als je hem aansluit op je Xbox 360 – een computerspel spelen zónder iets in je handen. Het systeem herkent met speciale camera’s de houding van je lichaam, zodat je daarmee het spel kunt besturen. Afbeelding: © Flick: WipleyBrainSins
.Op deze manier willen ze een systeem maken dat voor consumenten toegankelijk is. “We vroegen ons af ‘hoe kun je het zo goedkoop mogelijk maken en gebruik maken van hardware en software die al bestaan?’. Dat is namelijk de snelste manier om het op de markt te brengen”, vertelt Michael Bove, hoofd van de Object-Based Media Group aan MIT.
Écht 3D
Of je nou rechts in de zaal zit of links: je ziet altijd hetzelfde beeld, ook als het een 3D-film is. Dat is wel anders bij een 3D-hologram. Wanneer je dan vanaf een andere plek naar het beeld kijkt, zie je daadwerkelijk een andere kant van het object.
De Kinect-camera legt vast hoe het bewegende object licht weerkaatst en die informatie stuurt het systeem vervolgens via internet naar de computer van de ontvanger. Die pc heeft drie graphical processing units (GPU’s); procesoren gespecialiseerd in grafische berekeningen, ook vaak grafische kaarten genoemd. En daar zit de sleutel tot succes: door de berekeningen zo te maken dat GPU’s ermee overweg kunnen, kan de computer veel sneller beeld produceren. Dat verhoogt de ververs-snelheid van het hologram aanzienlijk.
Toch nog even geduld
Helaas kun je een vrij cruciaal element van deze opstelling (nog) níet zelf in de winkel kopen: het hologram-scherm. De Mark-II stamt af van een ontwerp uit 1980 en is het resultaat van jarenlang onderzoek. Bove en zijn team werken echter aan een goedkoper en groter scherm. Dat laatste is ook een belangrijk punt, want het scherm is nu slechts zo’n 8 cm in doorsnee. Een groter display vergt echter zoveel data en rekenkracht dat dat lastig haalbaar is.
Het gebruik van ‘standaard’-componenten voor het rekenwerk is echter een belangrijke stap volgens Mark Lucente. Hij is directeur van Zebra Imaging, een bedrijf dat holografische displays maakt voor videoconferenties. “We merken dat klanten vaak moeite hebben met de benodigde rekenkracht van zo’n systeem. Aantonen dat het ook kan met ‘gewone’ computers, maakt duidelijk dat het wel binnen bereik ligt”, aldus Lucente.
(Kennislink)
Weer een stapje: een sneller 3D-hologram
We komen weer een stapje dichterbij. Een team van MIT presenteerde deze week een live 3D-hologram van een student verkleed als Prinses Leia. Op zichzelf niet nieuw, maar het beeld ververst nu zo snel dat een écht real-time hologram niet lang meer kan duren.
Holografie
‘Kijken’, oftewel een object zien, is in feite niets anders dan (weerkaatst) licht dat vanaf een object op je oog valt, omzetten naar een plaatje. Het doel van holografie is om iemand op diezelfde manier een niet-bestaand driedimensionaal object te laten zien. Door licht op een speciale manier na te bootsen, lijkt het voor de kijker net alsof dat licht weerkaatst wordt door een werkelijk aanwezig object. En dus ‘ziet’ de toeschouwer dat object – in 3D – terwijl het er eigenlijk niet is.
Begin oktober presenteerde een team uit Arizona het eerste 3D-hologram dat semi-realtime kon worden geupdate. Dat wil zeggen dat het hologram (zie kader) snel achter elkaar kan worden ververst, zodat je iemands bewegingen kunt laten zien.
Op zich al een flinke stap vooruit, maar de snelheid van het verversen viel nog een beetje tegen: voor een echt real-time bewegend beeld moet je het beeld minstens 30 keer per seconden vervangen en het team uit Arizona haalde slechts één keer per twee seconden.
Maar nu is er het hologram van MIT. Zij komen al een stuk verder met een ververs-snelheid van 15 beelden per seconden. Nog steeds een tikje houterig, maar het komt in de buurt.
Uit de winkel
Een belangrijk verschil met het systeem uit Arizona, is dat MIT gebruik maakt van slechts één opnameapparaat. In plaats van 16 camera’s richten zij een Kinect-camera van een Xbox 360 (zie afbeelding hieronder) op het bewegende object.
Met de Kinect kun je – als je hem aansluit op je Xbox 360 – een computerspel spelen zónder iets in je handen. Het systeem herkent met speciale camera’s de houding van je lichaam, zodat je daarmee het spel kunt besturen. Afbeelding: © Flick: WipleyBrainSins
.Op deze manier willen ze een systeem maken dat voor consumenten toegankelijk is. “We vroegen ons af ‘hoe kun je het zo goedkoop mogelijk maken en gebruik maken van hardware en software die al bestaan?’. Dat is namelijk de snelste manier om het op de markt te brengen”, vertelt Michael Bove, hoofd van de Object-Based Media Group aan MIT.
Écht 3D
Of je nou rechts in de zaal zit of links: je ziet altijd hetzelfde beeld, ook als het een 3D-film is. Dat is wel anders bij een 3D-hologram. Wanneer je dan vanaf een andere plek naar het beeld kijkt, zie je daadwerkelijk een andere kant van het object.
De Kinect-camera legt vast hoe het bewegende object licht weerkaatst en die informatie stuurt het systeem vervolgens via internet naar de computer van de ontvanger. Die pc heeft drie graphical processing units (GPU’s); procesoren gespecialiseerd in grafische berekeningen, ook vaak grafische kaarten genoemd. En daar zit de sleutel tot succes: door de berekeningen zo te maken dat GPU’s ermee overweg kunnen, kan de computer veel sneller beeld produceren. Dat verhoogt de ververs-snelheid van het hologram aanzienlijk.
Toch nog even geduld
Helaas kun je een vrij cruciaal element van deze opstelling (nog) níet zelf in de winkel kopen: het hologram-scherm. De Mark-II stamt af van een ontwerp uit 1980 en is het resultaat van jarenlang onderzoek. Bove en zijn team werken echter aan een goedkoper en groter scherm. Dat laatste is ook een belangrijk punt, want het scherm is nu slechts zo’n 8 cm in doorsnee. Een groter display vergt echter zoveel data en rekenkracht dat dat lastig haalbaar is.
Het gebruik van ‘standaard’-componenten voor het rekenwerk is echter een belangrijke stap volgens Mark Lucente. Hij is directeur van Zebra Imaging, een bedrijf dat holografische displays maakt voor videoconferenties. “We merken dat klanten vaak moeite hebben met de benodigde rekenkracht van zo’n systeem. Aantonen dat het ook kan met ‘gewone’ computers, maakt duidelijk dat het wel binnen bereik ligt”, aldus Lucente.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
02-02-2011
UA-vorsers brengen atomen driedimensionaal in beeld
Onderzoekers van de Universiteit Antwerpen zijn er voor het eerst in geslaagd individuele atomen driedimensionaal in beeld te brengen. Zo krijgt de wetenschap een beter begrip van nanodeeltjes en de structuur van materialen. Het onderzoek verschijnt ook in het prestigieuze tijdschrift Nature.
Nanodeeltjes zijn minuscuul kleine deeltjes die bestaan uit enkele tot een paar duizend atomen. Hun structuur bepaalt hoe de eigenschappen van de deeltjes tot uiting komen. Dat is van groot belang voor de werking van katalysatoren, stoffen die bepaalde chemische reacties kunnen opwekken.
Toepassingen
Volgens onderzoekster Sandra Van Aert van de UA zal met name de auto-industrie hier voordelen van ondervinden. "Katalysatoren worden gebruikt om schadelijke uitlaatgassen te reinigen voor ze worden uitgestoot", zegt Van Aert. "Het is pas door kennis van de driedimensionale structuur van de nanodeeltjes dat we die katalysatoren kunnen optimaliseren."
Andere mogelijke toepassingen van de nieuwe techniek zijn de ontwikkeling van efficiëntere zonnecellen, computerchips, lasers en ledverlichting.
Elektronenmicroscopen
Het onderzoek werd uitgevoerd aan het EMAT-labo van de Universiteit Antwerpen en aan het Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam. De experimenten gebeurden met het prototype van een van de krachtigste elektronenmicroscopen ter wereld. Door een nanodeeltje onder verschillende hoeken te observeren en innoverende meettechnieken toe te passen, kan de volledige atomaire structuur in drie dimensies in kaart worden gebracht.
(HLN)
UA-vorsers brengen atomen driedimensionaal in beeld
Onderzoekers van de Universiteit Antwerpen zijn er voor het eerst in geslaagd individuele atomen driedimensionaal in beeld te brengen. Zo krijgt de wetenschap een beter begrip van nanodeeltjes en de structuur van materialen. Het onderzoek verschijnt ook in het prestigieuze tijdschrift Nature.
Nanodeeltjes zijn minuscuul kleine deeltjes die bestaan uit enkele tot een paar duizend atomen. Hun structuur bepaalt hoe de eigenschappen van de deeltjes tot uiting komen. Dat is van groot belang voor de werking van katalysatoren, stoffen die bepaalde chemische reacties kunnen opwekken.
Toepassingen
Volgens onderzoekster Sandra Van Aert van de UA zal met name de auto-industrie hier voordelen van ondervinden. "Katalysatoren worden gebruikt om schadelijke uitlaatgassen te reinigen voor ze worden uitgestoot", zegt Van Aert. "Het is pas door kennis van de driedimensionale structuur van de nanodeeltjes dat we die katalysatoren kunnen optimaliseren."
Andere mogelijke toepassingen van de nieuwe techniek zijn de ontwikkeling van efficiëntere zonnecellen, computerchips, lasers en ledverlichting.
Elektronenmicroscopen
Het onderzoek werd uitgevoerd aan het EMAT-labo van de Universiteit Antwerpen en aan het Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam. De experimenten gebeurden met het prototype van een van de krachtigste elektronenmicroscopen ter wereld. Door een nanodeeltje onder verschillende hoeken te observeren en innoverende meettechnieken toe te passen, kan de volledige atomaire structuur in drie dimensies in kaart worden gebracht.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
07-02-2011
Russen boren op Zuidpool naar 15 miljoen jaar oud leven
© epa
Een Russische expeditie is bijna bij een mysterieus meer op de Zuidpool, dat wellicht prehistorisch of onbekend leven bevat. Vijftien miljoen jaar al is het afgesloten, diep onder de ijskorst van Antarctica.
"We hebben nog maar een klein stukje te gaan'', zegt Aleksej Toerkeyev, hoofd van de Russische poolstation Vostok Station. Zijn team heeft wekenlang geboord naar het 3.750 meter diepe meer onder de poolkap, in een poging om er te komen voor het einde van de korte Antarctische zomer. Hier was de koudste temperatuur ooit op aarde gemeten: min 89,2 graden Celsius.
Min 40 graden
Met de snelle inval van de winter waren wetenschappers gedwongen uiterlijk morgen te vertrekken. "Het is nu min 40 graden buiten"', zegt Toerkeyev. "Maar wat maakt het uit? We werken, we voelen ons goed. We hoeven nog maar 5 meter tot we het meer bereiken."
Het Vostokmeer, ongeveer zo groot als het Baikalmeer in Siberië, is het grootste en diepste van de honderdvijftig meren onder de ijskap van de Zuidpool.
Nieuwe levensvormen
Onderzoekers vermoeden dat de diepten van het meer nieuwe levensvormen onthullen. Daardoor wordt wellicht duidelijk hoe het leven op de planeet was voor de ijstijd en hoe leven zich ontwikkelde. Het kan een glimp opleveren van de levensomstandigheden in soortgelijke extreme omstandigheden op Mars en Jupiters maan Europa.
"Het meer is als een vreemde planeet waar nog nooit iemand is geweest. We weten niet wat we zullen vinden", zegt Valery Loekin van het Russische Noord- en Zuidpool Onderzoeksinstituut AARI in Sint-Petersburg, dat de missie coördineert.
Avontuur
Een eeuw na de eerste expedities naar de Zuidpool heeft de ontdekking van de meren onder de ijskap in de jaren negentig een nieuwe drang naar avontuur ontketend. Amerikaanse en Britse onderzoekers zitten de Russen op de hielen, met soortgelijke missies om andere meren te bereiken.
Het laaggelegen Vostok Station bevindt zich recht boven het boorgat. Het gat zit vol met kerosine en het gas freon om te voorkomen dat het dichtvriest. De Russen worstelen met de vraag hoe ze het meer schoon kunnen houden en hoe ze kunnen voorkomen dat ze een vreselijk virus mee naar boven nemen. "Ik ben erg opgewonden, maar als we het doen is er geen weg terug meer", zegt wetenschapper Aleksej Akajkin. "Als je het aanraakt, is het voorgoed aangeraakt." (anp/sam)
(HLN)
Russen boren op Zuidpool naar 15 miljoen jaar oud leven
© epa
Een Russische expeditie is bijna bij een mysterieus meer op de Zuidpool, dat wellicht prehistorisch of onbekend leven bevat. Vijftien miljoen jaar al is het afgesloten, diep onder de ijskorst van Antarctica.
"We hebben nog maar een klein stukje te gaan'', zegt Aleksej Toerkeyev, hoofd van de Russische poolstation Vostok Station. Zijn team heeft wekenlang geboord naar het 3.750 meter diepe meer onder de poolkap, in een poging om er te komen voor het einde van de korte Antarctische zomer. Hier was de koudste temperatuur ooit op aarde gemeten: min 89,2 graden Celsius.
Min 40 graden
Met de snelle inval van de winter waren wetenschappers gedwongen uiterlijk morgen te vertrekken. "Het is nu min 40 graden buiten"', zegt Toerkeyev. "Maar wat maakt het uit? We werken, we voelen ons goed. We hoeven nog maar 5 meter tot we het meer bereiken."
Het Vostokmeer, ongeveer zo groot als het Baikalmeer in Siberië, is het grootste en diepste van de honderdvijftig meren onder de ijskap van de Zuidpool.
Nieuwe levensvormen
Onderzoekers vermoeden dat de diepten van het meer nieuwe levensvormen onthullen. Daardoor wordt wellicht duidelijk hoe het leven op de planeet was voor de ijstijd en hoe leven zich ontwikkelde. Het kan een glimp opleveren van de levensomstandigheden in soortgelijke extreme omstandigheden op Mars en Jupiters maan Europa.
"Het meer is als een vreemde planeet waar nog nooit iemand is geweest. We weten niet wat we zullen vinden", zegt Valery Loekin van het Russische Noord- en Zuidpool Onderzoeksinstituut AARI in Sint-Petersburg, dat de missie coördineert.
Avontuur
Een eeuw na de eerste expedities naar de Zuidpool heeft de ontdekking van de meren onder de ijskap in de jaren negentig een nieuwe drang naar avontuur ontketend. Amerikaanse en Britse onderzoekers zitten de Russen op de hielen, met soortgelijke missies om andere meren te bereiken.
Het laaggelegen Vostok Station bevindt zich recht boven het boorgat. Het gat zit vol met kerosine en het gas freon om te voorkomen dat het dichtvriest. De Russen worstelen met de vraag hoe ze het meer schoon kunnen houden en hoe ze kunnen voorkomen dat ze een vreselijk virus mee naar boven nemen. "Ik ben erg opgewonden, maar als we het doen is er geen weg terug meer", zegt wetenschapper Aleksej Akajkin. "Als je het aanraakt, is het voorgoed aangeraakt." (anp/sam)
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
08-02-2011
Taal onmisbaar bij leren tellen
Om aantallen te kunnen benoemen heb je telwoorden nodig: één, twee, drie en ga zo maar door. Maar wat nu als een taal die woorden niet kent? Amerikaanse onderzoekers denken dat dit niet alleen het praten over grote aantallen bemoeilijkt, maar dat je dan zelfs niet goed over aantallen na kunt denken.
De Pirahã-stam uit Brazilië kent slechts drie telwoorden: ‘hói’ (één), ‘hoí’ (twee) en ‘aibai’ (veel).
Al eerder ontdekten onderzoekers stammen in het Amazonegebied die amper telwoorden kennen en daardoor ook moeilijk om konden gaan met grote aantallen. Maar dat was nog enigszins als cultuurverschil te verklaren: in hun dagelijks leven hadden de leden van deze stammen geen besef van grote aantallen nodig; ‘een’, ‘twee’ en ‘veel’ voldeden in hun dagelijkse leven prima.
Nu hebben Amerikaanse wetenschappers een groep doven uit Nicaragua onderzocht die zelf een eigen gebarentaal heeft ontwikkeld. Zonder telwoorden. En hoewel zij hele normale moderne levens leiden met banen en gezinnen, blijken ook zij moeite te hebben met aantallen groter dan drie. Volgens de onderzoekers wijst dit erop dat het zonder taal niet mogelijk is om te leren tellen.
“Het gaat niet alleen om de telwoorden”, legt onderzoekster Susan Goldin-Meadow uit. “Maar ook om de onderliggende relaties tussen die woorden: het feit dat ‘acht’ één meer is dan ‘zeven’ en één minder dan ‘negen’, bijvoorbeeld. Zonder een groep telwoorden lukte het de kleine dovengemeenschap niet om te leren dat getallen op elkaar voortbouwen en zo hun waarde krijgen.” Doven die een reguliere gebarentaal leren zoals de Nederlandse Gebarentaal, hebben geen problemen met tellen en rekenen. Zij leren – net als horende kinderen – al jong het rijtje ‘één tot en met tien’; vaak zelfs voor ze beseffen dat die woorden voor bepaalde aantallen staan.
Communicatie of denken?
De doven uit de Nicaraguaanse gemeenschap kunnen in het dagelijks prima met geld omgaan, ondanks dat ze geen idee hebben van de precieze numerieke waarde. Ze wisten precies hoeveel het geld waard was dat hoofdonderzoekster Elizabet Spaepen hen voorlegde. Hierbij maakten ze gebruik van de kleur en vorm van het geld om de waarde te bepalen. Bij andere telexperimenten maakten de doven echter veel meer fouten dan horende Nicaraguanen of doven die de Amerikaanse gebarentaal gebruikten.
Zo liet Spaepen hen filmpjes navertellen in hun zelfbedachte gebarentaal. In de filmpjes speelden aantallen een belangrijke rol. Hoe groter het aantal was dat essentieel was in de video, des te meer problemen de doven hadden met het nauwkeurig navertellen van het verhaal. Boven de drie had de dovengemeenschap geen gebaren meer voor aantallen.
Dat het gebrek aan telwoorden niet alleen invloed heeft op de communicatie, maar ook op het denken, bleek uit een volgend experiment. Spaepen vroeg de doven om met stenen uit een damspel aan te geven hoeveel damstenen er voor hen lagen. Tot drie damstenen ging het ze goed af, maar daarna maakten ze veel fouten. “Ze zaten er niet ver naast”, aldus Spaepen. “Ze kunnen hoeveelheden wel inschatten, maar het is voor hen onmogelijk om tot het exacte aantal te komen.”
Hoe taal het precies mogelijk maakt om te leren gaan met aantallen blijft voorlopig onduidelijk. Maar Spaepen denkt dat het bekende telrijtje ‘één, twee, drie……negen, tien’ dat elk kind op jonge leeftijd leert hierbij een rol speelt. Zo leert een kind dat ‘vijf’ voor ‘zes’ komt, al voor het weet dat ‘vijf’ overeenkomt met het aantal vingers aan een hand
(Kennislink)
Taal onmisbaar bij leren tellen
Om aantallen te kunnen benoemen heb je telwoorden nodig: één, twee, drie en ga zo maar door. Maar wat nu als een taal die woorden niet kent? Amerikaanse onderzoekers denken dat dit niet alleen het praten over grote aantallen bemoeilijkt, maar dat je dan zelfs niet goed over aantallen na kunt denken.
De Pirahã-stam uit Brazilië kent slechts drie telwoorden: ‘hói’ (één), ‘hoí’ (twee) en ‘aibai’ (veel).
Al eerder ontdekten onderzoekers stammen in het Amazonegebied die amper telwoorden kennen en daardoor ook moeilijk om konden gaan met grote aantallen. Maar dat was nog enigszins als cultuurverschil te verklaren: in hun dagelijks leven hadden de leden van deze stammen geen besef van grote aantallen nodig; ‘een’, ‘twee’ en ‘veel’ voldeden in hun dagelijkse leven prima.
Nu hebben Amerikaanse wetenschappers een groep doven uit Nicaragua onderzocht die zelf een eigen gebarentaal heeft ontwikkeld. Zonder telwoorden. En hoewel zij hele normale moderne levens leiden met banen en gezinnen, blijken ook zij moeite te hebben met aantallen groter dan drie. Volgens de onderzoekers wijst dit erop dat het zonder taal niet mogelijk is om te leren tellen.
“Het gaat niet alleen om de telwoorden”, legt onderzoekster Susan Goldin-Meadow uit. “Maar ook om de onderliggende relaties tussen die woorden: het feit dat ‘acht’ één meer is dan ‘zeven’ en één minder dan ‘negen’, bijvoorbeeld. Zonder een groep telwoorden lukte het de kleine dovengemeenschap niet om te leren dat getallen op elkaar voortbouwen en zo hun waarde krijgen.” Doven die een reguliere gebarentaal leren zoals de Nederlandse Gebarentaal, hebben geen problemen met tellen en rekenen. Zij leren – net als horende kinderen – al jong het rijtje ‘één tot en met tien’; vaak zelfs voor ze beseffen dat die woorden voor bepaalde aantallen staan.
Communicatie of denken?
De doven uit de Nicaraguaanse gemeenschap kunnen in het dagelijks prima met geld omgaan, ondanks dat ze geen idee hebben van de precieze numerieke waarde. Ze wisten precies hoeveel het geld waard was dat hoofdonderzoekster Elizabet Spaepen hen voorlegde. Hierbij maakten ze gebruik van de kleur en vorm van het geld om de waarde te bepalen. Bij andere telexperimenten maakten de doven echter veel meer fouten dan horende Nicaraguanen of doven die de Amerikaanse gebarentaal gebruikten.
Zo liet Spaepen hen filmpjes navertellen in hun zelfbedachte gebarentaal. In de filmpjes speelden aantallen een belangrijke rol. Hoe groter het aantal was dat essentieel was in de video, des te meer problemen de doven hadden met het nauwkeurig navertellen van het verhaal. Boven de drie had de dovengemeenschap geen gebaren meer voor aantallen.
Dat het gebrek aan telwoorden niet alleen invloed heeft op de communicatie, maar ook op het denken, bleek uit een volgend experiment. Spaepen vroeg de doven om met stenen uit een damspel aan te geven hoeveel damstenen er voor hen lagen. Tot drie damstenen ging het ze goed af, maar daarna maakten ze veel fouten. “Ze zaten er niet ver naast”, aldus Spaepen. “Ze kunnen hoeveelheden wel inschatten, maar het is voor hen onmogelijk om tot het exacte aantal te komen.”
Hoe taal het precies mogelijk maakt om te leren gaan met aantallen blijft voorlopig onduidelijk. Maar Spaepen denkt dat het bekende telrijtje ‘één, twee, drie……negen, tien’ dat elk kind op jonge leeftijd leert hierbij een rol speelt. Zo leert een kind dat ‘vijf’ voor ‘zes’ komt, al voor het weet dat ‘vijf’ overeenkomt met het aantal vingers aan een hand
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
12-02-2011quote:Op maandag 7 februari 2011 08:09 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
07-02-2011
Russen boren op Zuidpool naar 15 miljoen jaar oud leven
[ afbeelding ]
© epa
(HLN)
Jaar wachten op Antarctisch onderwaterleven
Het leek er even op dat ze het zouden halen, de Russische onderzoekers die op Antarctica aan het boren zijn boven Lake Vostok. Het gat in de 3750 meter dikke ijslaag boven het zoetwatermeer is bijna klaar – het team heeft nog zo’n 20 meter te gaan. Toch moet het plan nu tot december de ijskast in; zondag 6 februari vertrekt namelijk het vliegtuig dat de Russen naar huis brengt.
Lake Vostok is met een oppervlakte van 250 bij 50 kilometer en een gemiddelde diepte van 344 meter het grootste meer van de pakweg 140 meren die op Antarctica onder het ijs verborgen liggen. Sinds de ontdekking in 1973 is gespeculeerd over mogelijk leven in het zoetwatermeer en daarom willen wetenschappers dolgraag boren tot aan het meeroppervlak. Vermoedelijk is Lake Vostok door het bovenliggende ijspakket al zo’n 15 miljoen jaar van de atmosfeer afgesloten; geologen schatten de ouderdom van het meer op 35 miljoen jaar.
Radarbeeld van Lake Vostok. Afbeelding: © Nasa
.Nog 20 meter
De lancering van het boorproject vond ruim twintig jaar geleden plaats, maar sindsdien zorgden diverse technische en financiële tegenvallers voor een trage vordering. Zo kwam in de Antarctische zomer van 2008-2009 de boor vast te zitten in het ijs, zo’n 80 meter boven het wateroppervlak.
Op 2 januari 2011 startten de Russen met boren op een diepte van 3650 meter; verwacht werd dat het project met een gemiddelde boorsnelheid van 3 meter per dag binnen een maand kon worden afgerond. Maar deze week liet teamleider Valery Lukin het tijdschrift Nature weten dat de deadline niet gehaald wordt: ‘In de ochtend van 1 februari was het boorgat 3711,2 meter diep. We zullen doorgaan met boren tot de dag van vertrek en hopen een diepte tussen de 3720 en 3730 meter te bereiken.’ De boring zal in december 2011 worden hervat.
Het Russische onderzoeksstation boven Lake Vostok. Het gestreepte gebouw links is de energiecentrale, rechts bevinden zich de accommodaties voor de onderzoekers. Op de achtergrond (met rood-witte bal) is het meteorologische station te zien. Boorkernen worden in gaten in het ijs bewaard, bij een temperatuur van -55 ˚C. Afbeelding: © US National Oceanic and Atmospheric Administration
Waar het in Nederland meestal niet zo’n ramp is om over te werken (als je de trein mist, pak je gewoon de volgende), is dat op Antarctica weldegelijk een probleem. De vlucht op 6 februari is namelijk de laatste voordat de Antarctische winter begint, waarin de omstandigheden te guur zijn om te vliegen. Het missen van het vliegtuig zou dus voor de Russen betekenen dat ze op het continent moeten overwinteren. Niet alleen erg koud (zo’n -50°C), maar ook dag en nacht pikdonker. En dan is het lastig boren…
Angst voor besmetting
Het boren moet met grote zorgvuldigheid gebeuren, want de angst voor biologische of chemische ‘besmetting’ van het water van buitenaf is groot. De Russen hebben weliswaar toestemming gekregen van het Antarctische milieubeschermingcomité, maar verscheidene wetenschappers hebben hun twijfels al uitgesproken over het project.’ Schoon boren bestaat niet’, aldus Jean Robert Petit van het Franse Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement.
Voor de boring wordt een verwarmde boorkop gebruikt, met een niet-giftige siliconenolie als smeermiddel. In eerste instantie zal alleen water worden opgezogen om in het laboratorium te onderzoeken; in een later stadium zullen onderwaterrobots worden ingezet om ook sediment van de meerbodem te kunnen verzamelen. Op het uiteinde van de boorkop zit een sensor, die een signaal afgeeft zodra de boor in contact komt met water. Vervolgens wordt de boor verwijderd uit het gat zodat er water in kan stromen, dat vrijwel direct zal bevriezen. Daardoor komt de siliconenolie als het goed is niet in het meer terecht en kan het team het meerwater in bevroren toestand bemonsteren.
Locate van Lake Vostok op Antarctica en schematische doorsnede van het boorproject. Afbeelding: © Nature
Hengelen naar leven
De Russen zijn niet de enigen die naar subglaciaal leven op Antarctica zoeken. De Britten zijn bijvoorbeeld bezig met een boring boven Lake Ellsworth, een relatief klein meer in West-Antarctica. De Amerikanen hebben hun zinnen gezet op Lake Whillans, dat in open verbinding staat met de oceaan. ‘Met zoveel boorprojecten in zulke uiteenlopende meren is het net alsof je op verschillende plaatsen een hengel uitwerpt’, aldus geoloog Robin Bell van de Columbia University in New York. ‘De vangst zal behoorlijk verschillend zijn en we zullen een hoop nieuwe kennis opdoen!’
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
15-02-2011
Wrijving in het vacuüm
Een draaiende bal blijft volgens de wetten van Newton in een vacuüm eeuwig draaien. Maar volgens Spaanse onderzoekers komt zo’n tollend voorwerp zelfs in complete luchtledigheid tot stilstand. Het vacuüm blijkt minder leeg te zijn dan je zou denken.
Het vacuüm is leeg. Helemaal leeg? Nee, zo vertelt de quantummechanica ons. Door het onzekerheidsprincipe tussen energie en tijd ontstaan er aan de lopende band paren van deeltjes met hun bijbehorende antideeltjes. De levensduur van die deeltjes is zó kort dat ze niet direct kunnen worden gemeten. Ondanks hun vluchtige bestaan oefenen de virtuele deeltjes, net als gewone deeltjes, toch een kracht uit op objecten. De gemiddelde kracht die de deeltjes gezamenlijk produceren kan wel worden gemeten.
Nu voorspellen Alejandro Manjavacas en F. Javier García de Abajo van het Optica-instituut in Madrid dat die krachten in het vacuüm de rotatiesnelheid van objecten kunnen verminderen. Voor hun berekening gingen de onderzoekers uit van deeltjes met spin. Die kan je vergelijken met draaiende tolletjes. Deze deeltjes voelen een druk van de virtuele deeltjes in het vacuüm. Je zou verwachten dat die druk vanuit alle richtingen even groot is, omdat er overal evenveel virtuele deeltjes ontstaan. Maar dat blijkt niet helemaal te kloppen.
Frontale botsingen
Om te begrijpen wat er gebeurt, vergelijken we de deeltjes met auto’s op een snelweg. Als de auto frontaal op een andere auto botst is de schade enorm. Een kop-staart-botsing is een stuk minder dramatisch: vaak blijft het dan bij een paar deukjes.
Bij de deeltjes is het precies zo: als een deeltje botst met een virtueel deeltje dat in dezelfde richting draait valt het effect wel mee, maar een virtueel deeltje dat in de tegengestelde richting tolt, geeft het draaiende deeltje een fikse opdonder. Hoewel het deeltje met allebei de soorten virtuele deeltjes even vaak botst, zal hij dus meer merken van de tegengesteld tollende deeltjes. Het resultaat? Het draaiende deeltje wordt afgeremd.
De Spaanse wetenschappers hebben hun theorie nog niet in de praktijk getest, maar ze zijn ervan overtuigd dat hun effect meetbaar is. In de grootste lege ruimte die er is, het heelal, kan deze kleine wrijvingskracht grote gevolgen hebben. Zo helpt het misschien bij het verklaren van de onzichtbare donkere materie waar een groot deel van het heelal uit moet bestaan.
(Kennislink)
Wrijving in het vacuüm
Een draaiende bal blijft volgens de wetten van Newton in een vacuüm eeuwig draaien. Maar volgens Spaanse onderzoekers komt zo’n tollend voorwerp zelfs in complete luchtledigheid tot stilstand. Het vacuüm blijkt minder leeg te zijn dan je zou denken.
Het vacuüm is leeg. Helemaal leeg? Nee, zo vertelt de quantummechanica ons. Door het onzekerheidsprincipe tussen energie en tijd ontstaan er aan de lopende band paren van deeltjes met hun bijbehorende antideeltjes. De levensduur van die deeltjes is zó kort dat ze niet direct kunnen worden gemeten. Ondanks hun vluchtige bestaan oefenen de virtuele deeltjes, net als gewone deeltjes, toch een kracht uit op objecten. De gemiddelde kracht die de deeltjes gezamenlijk produceren kan wel worden gemeten.
Nu voorspellen Alejandro Manjavacas en F. Javier García de Abajo van het Optica-instituut in Madrid dat die krachten in het vacuüm de rotatiesnelheid van objecten kunnen verminderen. Voor hun berekening gingen de onderzoekers uit van deeltjes met spin. Die kan je vergelijken met draaiende tolletjes. Deze deeltjes voelen een druk van de virtuele deeltjes in het vacuüm. Je zou verwachten dat die druk vanuit alle richtingen even groot is, omdat er overal evenveel virtuele deeltjes ontstaan. Maar dat blijkt niet helemaal te kloppen.
Frontale botsingen
Om te begrijpen wat er gebeurt, vergelijken we de deeltjes met auto’s op een snelweg. Als de auto frontaal op een andere auto botst is de schade enorm. Een kop-staart-botsing is een stuk minder dramatisch: vaak blijft het dan bij een paar deukjes.
Bij de deeltjes is het precies zo: als een deeltje botst met een virtueel deeltje dat in dezelfde richting draait valt het effect wel mee, maar een virtueel deeltje dat in de tegengestelde richting tolt, geeft het draaiende deeltje een fikse opdonder. Hoewel het deeltje met allebei de soorten virtuele deeltjes even vaak botst, zal hij dus meer merken van de tegengesteld tollende deeltjes. Het resultaat? Het draaiende deeltje wordt afgeremd.
De Spaanse wetenschappers hebben hun theorie nog niet in de praktijk getest, maar ze zijn ervan overtuigd dat hun effect meetbaar is. In de grootste lege ruimte die er is, het heelal, kan deze kleine wrijvingskracht grote gevolgen hebben. Zo helpt het misschien bij het verklaren van de onzichtbare donkere materie waar een groot deel van het heelal uit moet bestaan.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
17-02-2011
Wetenschap op uw bordje
Spinazie maakt sterk, zo beweren Zweedse onderzoekers. Waar of niet waar? En hoe zit het met al die andere verhalen over gezonde voeding? De oogst van een jaar.
Popeye had gelijk
Lange tijd werd spinazie als ‘krachtvoer’ aangeprezen omdat het zoveel ijzer zou bevatten, maar dat berust op een misverstand. Zweedse onderzoekers maakten begin februari echter bekend dat spinazie wel degelijk goed is voor je spieren. Dat zou het gevolg zijn van nitraatverbindingen. Die zouden ervoor zorgen dat de mitochondriën (de ‘energiecentrales’ in onze cellen) efficiënter functioneren. Proefpersonen die drie dagen lang nitraat slikten, hadden tijdens trainingen veel minder zuurstof nodig om dezelfde prestatie te verrichten. Spinazie eten dan maar? Probleem is: minder zuurstof happen betekent niet dat je sterker bent. En nitraat zit niet alleen in spinazie; het zit in alle groenten en fruit. De onderzoekers hadden ook een nuttige tip. Niet te fanatiek tanden poetsen. De bacteriën in je mond zijn namelijk van belang voor de nitraatopname. Tandpasta is slecht voor je conditie.
Thee en koffie zijn goed voor je hart
Een conclusie waarmee de Universiteit Utrecht vorig jaar heel even wereldberoemd werd. Een cohortstudie waarbij 38.000 mensen werden gevolgd over dertien jaar liet zien dat twee of drie koppen koffie per dag de kans op hartfalen flink doet dalen. Meer of minder koffie was juist ongunstiger. Bij thee, aldus de onderzoekers, nam het gunstige effect bij méér kopjes alleen maar toe. Merkwaardig. Probleem is dat andere studies andere effecten laten zien, dat het aantal gevallen van hartfalen betrekkelijk laag was (waardoor de statistiek zwak werd) en dat de mensen zélf moesten aangeven hoeveel koffie of thee ze in een jaar hadden gedronken. Conclusie: hoogstwaarschijnlijk een toevallig effect.
Broccoli helpt tegen borstkanker
Er zijn van die groenten die hardnekkig als ‘gezond’ worden aangemerkt. Waarschijnlijk omdat ze eigenlijk vies zijn. Broccoli is er één van. Al vele jaren wordt er onderzoek gedaan naar ‘broccoli tegen kanker’, met wisselend resultaat. Grote probleem is dat niemand weet welke stof(fen) in die groene stronkjes heilzaam zou zijn. Veelbelovend is sulforafaan. In mei vorig jaar maakten Amerikaanse onderzoekers bekend dat borstkankercellen op een petrischaaltje, bespoten met sulforafaan, zich minder snel delen. Ook een experiment met muizen gaf positieve resultaten. Veelbelovend – maar voorlopig meer ook niet. Een mens is geen schaaltje en geen muis. Het aantal positieve resultaten bij labmuizen dat relevant blijkt voor mensen, is bedroevend klein.
Groene thee helpt tegen prostaatkanker
Drie jaar geleden ‘ontdekt’ door Japanse onderzoekers, en nog steeds populair. Zo’n 50.000 mannen (van 40 tot 70 jaar) vulden twintig jaar geleden een formulier in, en in 2004 werden hun medische gegevens opgevraagd. Ruim vierhonderd mannen hadden prostaatkanker, maar wat opviel was dat de mannen die veel groene thee dronken, veel minder vaak kanker in een gevorderd stadium vertoonden. Jammer ?genoeg bleek dat groene-theeslurpers gemiddeld ouder waren, vaker nog bij hun vrouw woonden, vaker rookten en vaker miso-soep aten. Wellicht dat (gevorderde) prostaatkanker dus meer met leeftijd te maken heeft. Of getrouwd zijn. Of soep.
Chocola is ook goed voor je hart!
Alweer een zeer omvangrijke studie, vorig jaar uitgevoerd in Duitsland, waarbij 19.000 mensen negen jaar lang werden gevolgd. Chocola zou de kans op een hartinfarct met wel 40 procent doen dalen! De studie was echter nogal grof – er kunnen heel wat andere factoren een rol hebben gespeeld. Maar het merkwaardigste was: de onderzoekers kwamen met chocolaconsumpties van 1,5 gram (‘laag’) tot 7,5 gram (‘hoog’) per dag. Dat laatste was dus gezond. Maar voor de liefhebber is 7,5 gram helemaal niks. En dat is de studie dus ook.
Rode wijn is goed voor je ogen
Vergeleken met de massa onderzoek naar de gezondheidseffecten van wijn – onderzoek dat vaak wordt gefinancierd door de wijnindustrie – leverde dit onderzoek, van juni vorig jaar, een origineel resultaat. Helaas was het van inferieure kwaliteit. De speurtocht naar wat er nu zo gezond is aan rode wijn, richt zich sinds kort op één enkele stof die in druivenschilletjes zit, reservatrol, dat goed zou zijn voor de bloedvaten. Amerikaanse onderzoekers gaven muizen extra reservatrol, én beschadigden de bloedvaten in hun netvlies (met een lasertje). Na enige tijd werden de muizen onthoofd, de bloedvaten onderzocht, en ziet: bij de muizen met reservatrol waren de bloedvaatjes veel beter hersteld. Conclusie: rode wijn is goed voor bloedvaten. Wellicht ogen. Van muizen.
(depers.nl)
Wetenschap op uw bordje
Spinazie maakt sterk, zo beweren Zweedse onderzoekers. Waar of niet waar? En hoe zit het met al die andere verhalen over gezonde voeding? De oogst van een jaar.
Popeye had gelijk
Lange tijd werd spinazie als ‘krachtvoer’ aangeprezen omdat het zoveel ijzer zou bevatten, maar dat berust op een misverstand. Zweedse onderzoekers maakten begin februari echter bekend dat spinazie wel degelijk goed is voor je spieren. Dat zou het gevolg zijn van nitraatverbindingen. Die zouden ervoor zorgen dat de mitochondriën (de ‘energiecentrales’ in onze cellen) efficiënter functioneren. Proefpersonen die drie dagen lang nitraat slikten, hadden tijdens trainingen veel minder zuurstof nodig om dezelfde prestatie te verrichten. Spinazie eten dan maar? Probleem is: minder zuurstof happen betekent niet dat je sterker bent. En nitraat zit niet alleen in spinazie; het zit in alle groenten en fruit. De onderzoekers hadden ook een nuttige tip. Niet te fanatiek tanden poetsen. De bacteriën in je mond zijn namelijk van belang voor de nitraatopname. Tandpasta is slecht voor je conditie.
Thee en koffie zijn goed voor je hart
Een conclusie waarmee de Universiteit Utrecht vorig jaar heel even wereldberoemd werd. Een cohortstudie waarbij 38.000 mensen werden gevolgd over dertien jaar liet zien dat twee of drie koppen koffie per dag de kans op hartfalen flink doet dalen. Meer of minder koffie was juist ongunstiger. Bij thee, aldus de onderzoekers, nam het gunstige effect bij méér kopjes alleen maar toe. Merkwaardig. Probleem is dat andere studies andere effecten laten zien, dat het aantal gevallen van hartfalen betrekkelijk laag was (waardoor de statistiek zwak werd) en dat de mensen zélf moesten aangeven hoeveel koffie of thee ze in een jaar hadden gedronken. Conclusie: hoogstwaarschijnlijk een toevallig effect.
Broccoli helpt tegen borstkanker
Er zijn van die groenten die hardnekkig als ‘gezond’ worden aangemerkt. Waarschijnlijk omdat ze eigenlijk vies zijn. Broccoli is er één van. Al vele jaren wordt er onderzoek gedaan naar ‘broccoli tegen kanker’, met wisselend resultaat. Grote probleem is dat niemand weet welke stof(fen) in die groene stronkjes heilzaam zou zijn. Veelbelovend is sulforafaan. In mei vorig jaar maakten Amerikaanse onderzoekers bekend dat borstkankercellen op een petrischaaltje, bespoten met sulforafaan, zich minder snel delen. Ook een experiment met muizen gaf positieve resultaten. Veelbelovend – maar voorlopig meer ook niet. Een mens is geen schaaltje en geen muis. Het aantal positieve resultaten bij labmuizen dat relevant blijkt voor mensen, is bedroevend klein.
Groene thee helpt tegen prostaatkanker
Drie jaar geleden ‘ontdekt’ door Japanse onderzoekers, en nog steeds populair. Zo’n 50.000 mannen (van 40 tot 70 jaar) vulden twintig jaar geleden een formulier in, en in 2004 werden hun medische gegevens opgevraagd. Ruim vierhonderd mannen hadden prostaatkanker, maar wat opviel was dat de mannen die veel groene thee dronken, veel minder vaak kanker in een gevorderd stadium vertoonden. Jammer ?genoeg bleek dat groene-theeslurpers gemiddeld ouder waren, vaker nog bij hun vrouw woonden, vaker rookten en vaker miso-soep aten. Wellicht dat (gevorderde) prostaatkanker dus meer met leeftijd te maken heeft. Of getrouwd zijn. Of soep.
Chocola is ook goed voor je hart!
Alweer een zeer omvangrijke studie, vorig jaar uitgevoerd in Duitsland, waarbij 19.000 mensen negen jaar lang werden gevolgd. Chocola zou de kans op een hartinfarct met wel 40 procent doen dalen! De studie was echter nogal grof – er kunnen heel wat andere factoren een rol hebben gespeeld. Maar het merkwaardigste was: de onderzoekers kwamen met chocolaconsumpties van 1,5 gram (‘laag’) tot 7,5 gram (‘hoog’) per dag. Dat laatste was dus gezond. Maar voor de liefhebber is 7,5 gram helemaal niks. En dat is de studie dus ook.
Rode wijn is goed voor je ogen
Vergeleken met de massa onderzoek naar de gezondheidseffecten van wijn – onderzoek dat vaak wordt gefinancierd door de wijnindustrie – leverde dit onderzoek, van juni vorig jaar, een origineel resultaat. Helaas was het van inferieure kwaliteit. De speurtocht naar wat er nu zo gezond is aan rode wijn, richt zich sinds kort op één enkele stof die in druivenschilletjes zit, reservatrol, dat goed zou zijn voor de bloedvaten. Amerikaanse onderzoekers gaven muizen extra reservatrol, én beschadigden de bloedvaten in hun netvlies (met een lasertje). Na enige tijd werden de muizen onthoofd, de bloedvaten onderzocht, en ziet: bij de muizen met reservatrol waren de bloedvaatjes veel beter hersteld. Conclusie: rode wijn is goed voor bloedvaten. Wellicht ogen. Van muizen.
(depers.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
21-02-2011
Oogsten vanuit de ruimte
ENSCHEDE - Vanuit de ruimte is te volgen welke gewassen ergens geteeld worden en ook hoeveel de oogst ongeveer zal opleveren. Dat kan met satellietbeelden, zo ontdekte promovendus Mobushir Riaz Khan van de Universiteit Twente. Hij promoveert woensdag op zijn onderzoek.
© ANP
Voor beleidsmakers is het belangrijk voor de voedselveiligheid, verdeling van subsidies en om optimaal gebruik te maken van de beschikbare grond om te kunnen schatten wat waar groeit en hoeveel er geoogst zal worden.
Met satellietbeelden, die gratis zijn, is dit veel eenvoudiger en minder tijdrovend te bepalen.
© ANP
(nu.nl)
Oogsten vanuit de ruimte
ENSCHEDE - Vanuit de ruimte is te volgen welke gewassen ergens geteeld worden en ook hoeveel de oogst ongeveer zal opleveren. Dat kan met satellietbeelden, zo ontdekte promovendus Mobushir Riaz Khan van de Universiteit Twente. Hij promoveert woensdag op zijn onderzoek.
© ANP
Voor beleidsmakers is het belangrijk voor de voedselveiligheid, verdeling van subsidies en om optimaal gebruik te maken van de beschikbare grond om te kunnen schatten wat waar groeit en hoeveel er geoogst zal worden.
Met satellietbeelden, die gratis zijn, is dit veel eenvoudiger en minder tijdrovend te bepalen.
© ANP
(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-02-2011
Kennisbedrijf wil drinkwater uit rook trekken
ARNHEM - Ronkende fabrieken kunnen droge gebieden aan water helpen. Kennisbedrijf Kema heeft een manier bedacht om water te winnen uit de rookgassen van fabrieksschoorstenen. De fabrikant kan dit water hergebruiken, maar het water is ook prima geschikt om te drinken.
© Thinkstock
Dankzij een miljoeneninjectie vanuit Europa gaat Kema de technologie op grote schaal testen, zei een woordvoerder van het kennisbedrijf.
Kema voerde het onderzoek samen uit met onderzoekers van de Universiteit Twente en enkele energiebedrijven. Het water dat normaal in de lucht verdwijnt, wordt met membranen, een soort minuscule filters, uit de rook getrokken.
De hoeveelheid water die bij een gemiddelde energiecentrale opgevangen kan worden, komt overeen met het gemiddelde waterverbruik van ongeveer 3500 gezinnen.
De tests worden uitgevoerd bij energiecentrales in Spanje en Israël, een geothermische bron in Tunesië en papierfabrieken in Nederland en Zuid-Afrika. Deze proeven moeten de weg vrijmaken voor grootschalige invoering van de nieuwe technologie. Hierbij wordt vooral gedacht aan gebieden in Afrika en het Midden-Oosten.
© ANP
(nu.nl)
Kennisbedrijf wil drinkwater uit rook trekken
ARNHEM - Ronkende fabrieken kunnen droge gebieden aan water helpen. Kennisbedrijf Kema heeft een manier bedacht om water te winnen uit de rookgassen van fabrieksschoorstenen. De fabrikant kan dit water hergebruiken, maar het water is ook prima geschikt om te drinken.
© Thinkstock
Dankzij een miljoeneninjectie vanuit Europa gaat Kema de technologie op grote schaal testen, zei een woordvoerder van het kennisbedrijf.
Kema voerde het onderzoek samen uit met onderzoekers van de Universiteit Twente en enkele energiebedrijven. Het water dat normaal in de lucht verdwijnt, wordt met membranen, een soort minuscule filters, uit de rook getrokken.
De hoeveelheid water die bij een gemiddelde energiecentrale opgevangen kan worden, komt overeen met het gemiddelde waterverbruik van ongeveer 3500 gezinnen.
De tests worden uitgevoerd bij energiecentrales in Spanje en Israël, een geothermische bron in Tunesië en papierfabrieken in Nederland en Zuid-Afrika. Deze proeven moeten de weg vrijmaken voor grootschalige invoering van de nieuwe technologie. Hierbij wordt vooral gedacht aan gebieden in Afrika en het Midden-Oosten.
© ANP
(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
18-02-2011
Gedroomde nanocomputer lonkt na doorbraak
Amerikaanse wetenschappers hebben met ultradunne nanodraadjes een computerchip in elkaar geknutseld die in staat is simpele berekeningen te maken. Zo’n chip zou wel eens de basis kunnen vormen voor een toekomstige nanoprocessor, die een nieuwe generatie kleinere computers mogelijk maakt.
De beroemde natuurkundige Richard Feynman voorspelde het al in 1959: in de toekomst zullen de elektronische onderdelen van computers slechts enkele atomen groot zijn. Nu, ruim vijftig jaar verder, lijken we een beetje in de buurt hiervan te komen. Nanotechnoloog Charles Lieber en zijn collega’s van de Amerikaanse Harvard-universiteit presenteren, samen met het bedrijf MITRE, een revolutionaire computerchip op basis van ultradunne nanodraden in het vakblad Nature.
Van onderaf
De chips in de huidige computers zijn al ontzettend klein – in de orde van micrometers, duizend keer kleiner dan een millimeter – maar steeds wordt weer gestreefd naar een formaatje kleiner. Maar met de huidige techniek om chips te maken houdt het een keer op. Momenteel worden ‘microchips’ gemaakt door met een bundel licht patronen te etsen in een plakje silicium. Door de patronen steeds nauwkeuriger te schrijven was men de afgelopen jaren in staat steeds kleinere chips te maken. Maar kleiner dan de golflengte van de bundel licht, een paar honderd nanometer, kun je niet gaan. Net als dat je met een potlood nooit een kleinere punt kunt zetten dan de dikte van het potloodpunt zelf. Om nóg kleinere chips te maken, moet je dus een andere manier vinden om ze te bouwen.
Het maken van de huidige chips. Een lichtbron schijnt door een grote versie van het patroon (een masker) en vervolgens door een lens. Hierdoor verkleint het patroon, zodat het op chip-formaat op de plaat met geleidermateriaal (meestal silicium) terecht komt.
.Al sinds de jaren negentig bestaat het idee om computerchips ‘van onderaf’ op te bouwen, de zogenaamde bottom up-benadering. Door losse onderdeeltjes van enkele nanometers groot aan elkaar te monteren, zouden in theorie chips – en dus computers – met nano-afmetingen mogelijk zijn. Zo’n tien jaar geleden werden wat aansprekende resultaten geboekt op dit gebied, maar het is sindsdien vrij stil gebleven. Tot dit moment. Want de door Charles Lieber gebouwde chip blaast de ambitie van een ‘nanocomputer’ weer nieuw leven in.
De eerste programmeerbare nanoprocessor ter wereld, onder de microscoop. Afbeelding: © Lieber group, Harvard University
Simpele berekeningen
Lieber heeft een chip opgebouwd met behulp van hele smalle draadjes. Deze nanodraadjes zijn tien nanometer dik – een paar duizend keer dunner dan een haar – en bestaan uit germanium met een omhulsel van silicium. De nanodraadjes vlocht hij als het ware samen met dunne metalen elektroden. De punten waar de nanodraadjes en elektroden elkaar kruisten, werkten als een transistor: een enkele schakeling op een chip.
Op deze manier legde Lieber een chip in elkaar met enkele honderden schakelingen, in totaal 960 vierkante micrometer groot. Dat is weliswaar groter dan wat je momenteel in je computer kunt vinden, maar volgens Lieber kun je met deze techniek in theorie naar kleinere afmetingen dan ooit met de huidige chips mogelijk is. Lieber noemt zijn chip dan ook een prototype: laten zien dat het kán. En de chip werkt, want het lukte de chip om enkele simpele berekeningen als optellen, aftrekken en vermenigvuldigen uit te voeren. Dat is nooit eerder gelukt met een ‘van onderaf’ opgebouwde chip.
Toekomstige nanocomputers zullen vooral zeer energie-efficiënt zijn en, kop hem maar in, erg klein. Afbeelding: © Lieber group / Harvard University
Mijlpaal
De betrokken onderzoekers noemen de nieuwe chip een mijlpaal in het onderzoek naar een nanocomputer. Maar anderen zijn ook kritisch. De ontwikkeling van de moderne elektronica is de nieuw gebouwde chip zo ver vooruit in snelheid en rekenkracht, dat dit amper valt in te halen. Franz Kruepl, manager van het Amerikaanse bedrijf SanDisk, zegt op de website van Nature dat de industrie tegenwoordig miljoenen transistoren op een enkele chip kan proppen. Voordat Lieber daaraan komt zal hij het formaat van zijn chip drastisch moeten verkleinen en de betrouwbaarheid vergroten, aldus Kreupl.
Lieber erkent dat zijn nieuwe vondst moeilijk kan opboksen tegen de bestaande elektronica. Hij ziet dan ook voornamelijk kansen in het lage energieverbruik van zijn chip (honderd keer efficiënter dan de huidige chips) en – natuurlijk – de kleine afmetingen. Een nieuw soort kleine elektronica ligt in het verschiet in de vorm van kleine robotjes, sensors of medische apparatuur, denkt hij. Of dit de toepassingen zijn van de toekomstige nanocomputers zal moeten blijken. Maar laten we hopen dat we niet nog eens vijftig jaar moeten wachten tot de volgende doorbraak.
Bron:
H. Yan e.a., Programmable nanowire circuits for nanoprocessors, Nature 470 240-244 (10 februari 2011)
doi:10.1038/nature09749
(Kennislink)
Gedroomde nanocomputer lonkt na doorbraak
Amerikaanse wetenschappers hebben met ultradunne nanodraadjes een computerchip in elkaar geknutseld die in staat is simpele berekeningen te maken. Zo’n chip zou wel eens de basis kunnen vormen voor een toekomstige nanoprocessor, die een nieuwe generatie kleinere computers mogelijk maakt.
De beroemde natuurkundige Richard Feynman voorspelde het al in 1959: in de toekomst zullen de elektronische onderdelen van computers slechts enkele atomen groot zijn. Nu, ruim vijftig jaar verder, lijken we een beetje in de buurt hiervan te komen. Nanotechnoloog Charles Lieber en zijn collega’s van de Amerikaanse Harvard-universiteit presenteren, samen met het bedrijf MITRE, een revolutionaire computerchip op basis van ultradunne nanodraden in het vakblad Nature.
Van onderaf
De chips in de huidige computers zijn al ontzettend klein – in de orde van micrometers, duizend keer kleiner dan een millimeter – maar steeds wordt weer gestreefd naar een formaatje kleiner. Maar met de huidige techniek om chips te maken houdt het een keer op. Momenteel worden ‘microchips’ gemaakt door met een bundel licht patronen te etsen in een plakje silicium. Door de patronen steeds nauwkeuriger te schrijven was men de afgelopen jaren in staat steeds kleinere chips te maken. Maar kleiner dan de golflengte van de bundel licht, een paar honderd nanometer, kun je niet gaan. Net als dat je met een potlood nooit een kleinere punt kunt zetten dan de dikte van het potloodpunt zelf. Om nóg kleinere chips te maken, moet je dus een andere manier vinden om ze te bouwen.
Het maken van de huidige chips. Een lichtbron schijnt door een grote versie van het patroon (een masker) en vervolgens door een lens. Hierdoor verkleint het patroon, zodat het op chip-formaat op de plaat met geleidermateriaal (meestal silicium) terecht komt.
.Al sinds de jaren negentig bestaat het idee om computerchips ‘van onderaf’ op te bouwen, de zogenaamde bottom up-benadering. Door losse onderdeeltjes van enkele nanometers groot aan elkaar te monteren, zouden in theorie chips – en dus computers – met nano-afmetingen mogelijk zijn. Zo’n tien jaar geleden werden wat aansprekende resultaten geboekt op dit gebied, maar het is sindsdien vrij stil gebleven. Tot dit moment. Want de door Charles Lieber gebouwde chip blaast de ambitie van een ‘nanocomputer’ weer nieuw leven in.
De eerste programmeerbare nanoprocessor ter wereld, onder de microscoop. Afbeelding: © Lieber group, Harvard University
Simpele berekeningen
Lieber heeft een chip opgebouwd met behulp van hele smalle draadjes. Deze nanodraadjes zijn tien nanometer dik – een paar duizend keer dunner dan een haar – en bestaan uit germanium met een omhulsel van silicium. De nanodraadjes vlocht hij als het ware samen met dunne metalen elektroden. De punten waar de nanodraadjes en elektroden elkaar kruisten, werkten als een transistor: een enkele schakeling op een chip.
Op deze manier legde Lieber een chip in elkaar met enkele honderden schakelingen, in totaal 960 vierkante micrometer groot. Dat is weliswaar groter dan wat je momenteel in je computer kunt vinden, maar volgens Lieber kun je met deze techniek in theorie naar kleinere afmetingen dan ooit met de huidige chips mogelijk is. Lieber noemt zijn chip dan ook een prototype: laten zien dat het kán. En de chip werkt, want het lukte de chip om enkele simpele berekeningen als optellen, aftrekken en vermenigvuldigen uit te voeren. Dat is nooit eerder gelukt met een ‘van onderaf’ opgebouwde chip.
Toekomstige nanocomputers zullen vooral zeer energie-efficiënt zijn en, kop hem maar in, erg klein. Afbeelding: © Lieber group / Harvard University
Mijlpaal
De betrokken onderzoekers noemen de nieuwe chip een mijlpaal in het onderzoek naar een nanocomputer. Maar anderen zijn ook kritisch. De ontwikkeling van de moderne elektronica is de nieuw gebouwde chip zo ver vooruit in snelheid en rekenkracht, dat dit amper valt in te halen. Franz Kruepl, manager van het Amerikaanse bedrijf SanDisk, zegt op de website van Nature dat de industrie tegenwoordig miljoenen transistoren op een enkele chip kan proppen. Voordat Lieber daaraan komt zal hij het formaat van zijn chip drastisch moeten verkleinen en de betrouwbaarheid vergroten, aldus Kreupl.
Lieber erkent dat zijn nieuwe vondst moeilijk kan opboksen tegen de bestaande elektronica. Hij ziet dan ook voornamelijk kansen in het lage energieverbruik van zijn chip (honderd keer efficiënter dan de huidige chips) en – natuurlijk – de kleine afmetingen. Een nieuw soort kleine elektronica ligt in het verschiet in de vorm van kleine robotjes, sensors of medische apparatuur, denkt hij. Of dit de toepassingen zijn van de toekomstige nanocomputers zal moeten blijken. Maar laten we hopen dat we niet nog eens vijftig jaar moeten wachten tot de volgende doorbraak.
Bron:
H. Yan e.a., Programmable nanowire circuits for nanoprocessors, Nature 470 240-244 (10 februari 2011)
doi:10.1038/nature09749
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
23-02-2011
Veroudering omgekeerd in stamcel
Stamcellen gaan in het laboratorium nieuwe inzichten opleveren om zowel ziekelijke als normale veroudering te bestuderen. Dat zeggen Amerikaanse wetenschappers die stamcellen wisten te kweken van mensen met de verouderingsziekte progeria. Hun vondst staat in het blad Nature.
Kinderen met progeria verouderen razendsnel. Afbeelding: © Creative Commons Flickr.com
De verouderingsziekte progeria, veroorzaakt door één fout in het zogenaamde LMNA-gen, is een bizar fenomeen: kinderen van nog geen tien jaar oud hebben het lichaam van een bejaarde. De kinderen hebben typische verouderingseigenschappen, zoals rimpels, botontkalking, haaruitval en aderverkalking. Al deze aftakelende symptomen zijn nagenoeg identiek aan gewone veroudering, maar dan versneld. Gemiddeld worden progeriapatienten twaalf jaar oud; daarna is het lijf op.
Juan Carlos Izpisua Belmonte en zijn collegas van de Universiteit van California hebben, om progeria en veroudering in het algemeen beter te begrijpen, de hulp ingeroepen van stamceltechniek. Dat melden de onderzoekers in Nature. Belmonte, zelf een stamcelspecialist, kwam op het idee om cellen van progeriapatiënten af te nemen en verder te kweken als stamcellen. De progeriacellen verouderen, maar in hun tweede leven als stamcel niet. Onderzoeken hoe dat kan maakt het mogelijk om veroudering op celniveau beter te begrijpen, schrijft Belmonte in Nature.
Een stamcel heeft de eeuwige jeugd. Zelfs wanneer hij afkomstig is van iemand met een verouderingsziekte. Afbeelding: © Wikimedia Commons
Belmontes stamcellen verouderen dus niet: de ziekte is weg. Omdat ze ooit als progeriacel wél verouderden, is dit hoopvol bewijs dat progeria en veroudering terug zijn te draaien. Zelfs celonderdelen zoals de celkern die door progeria waren misvormd, nemen hun gezonde vorm weer aan.
De vergelijking tussen de progeriacel en zijn tweede leven als stamcel, levert volgens Belmonte nieuwe aanknopingspunten op voor medicijnen tegen de verouderingsziekte. Als je bijvoorbeeld de eiwitten in stamcellen en progeriacellen analyseert, en naar verschillen zoekt, vind je mogelijk nieuwe aanknopingspunten voor medicatie.
Als laatste onderzoekspuntje noemt Belmonte een betere analyse van de genetische oorzaken voor veroudering. Omdat de progeriacellen die je omkweekt naar stamcel nog altijd een en dezelfde cel zijn, blijft het DNA onveranderd. Dat veroudering stopt komt vermoedelijk doordat verouderingsgenen niet meer worden afgelezen. Welke genen dit naast het LMNA-gen zijn, moet nader onderzoek uitwijzen.
(Kennislink)
Veroudering omgekeerd in stamcel
Stamcellen gaan in het laboratorium nieuwe inzichten opleveren om zowel ziekelijke als normale veroudering te bestuderen. Dat zeggen Amerikaanse wetenschappers die stamcellen wisten te kweken van mensen met de verouderingsziekte progeria. Hun vondst staat in het blad Nature.
Kinderen met progeria verouderen razendsnel. Afbeelding: © Creative Commons Flickr.com
De verouderingsziekte progeria, veroorzaakt door één fout in het zogenaamde LMNA-gen, is een bizar fenomeen: kinderen van nog geen tien jaar oud hebben het lichaam van een bejaarde. De kinderen hebben typische verouderingseigenschappen, zoals rimpels, botontkalking, haaruitval en aderverkalking. Al deze aftakelende symptomen zijn nagenoeg identiek aan gewone veroudering, maar dan versneld. Gemiddeld worden progeriapatienten twaalf jaar oud; daarna is het lijf op.
Juan Carlos Izpisua Belmonte en zijn collegas van de Universiteit van California hebben, om progeria en veroudering in het algemeen beter te begrijpen, de hulp ingeroepen van stamceltechniek. Dat melden de onderzoekers in Nature. Belmonte, zelf een stamcelspecialist, kwam op het idee om cellen van progeriapatiënten af te nemen en verder te kweken als stamcellen. De progeriacellen verouderen, maar in hun tweede leven als stamcel niet. Onderzoeken hoe dat kan maakt het mogelijk om veroudering op celniveau beter te begrijpen, schrijft Belmonte in Nature.
Een stamcel heeft de eeuwige jeugd. Zelfs wanneer hij afkomstig is van iemand met een verouderingsziekte. Afbeelding: © Wikimedia Commons
Belmontes stamcellen verouderen dus niet: de ziekte is weg. Omdat ze ooit als progeriacel wél verouderden, is dit hoopvol bewijs dat progeria en veroudering terug zijn te draaien. Zelfs celonderdelen zoals de celkern die door progeria waren misvormd, nemen hun gezonde vorm weer aan.
De vergelijking tussen de progeriacel en zijn tweede leven als stamcel, levert volgens Belmonte nieuwe aanknopingspunten op voor medicijnen tegen de verouderingsziekte. Als je bijvoorbeeld de eiwitten in stamcellen en progeriacellen analyseert, en naar verschillen zoekt, vind je mogelijk nieuwe aanknopingspunten voor medicatie.
Als laatste onderzoekspuntje noemt Belmonte een betere analyse van de genetische oorzaken voor veroudering. Omdat de progeriacellen die je omkweekt naar stamcel nog altijd een en dezelfde cel zijn, blijft het DNA onveranderd. Dat veroudering stopt komt vermoedelijk doordat verouderingsgenen niet meer worden afgelezen. Welke genen dit naast het LMNA-gen zijn, moet nader onderzoek uitwijzen.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
25-02-2011
Vroeger? Dat ligt in het oosten
Hoe je moedertaal bepaalt hoe je denkt
Op een tijdsbalk is links het verleden en rechts later in de tijd. Logisch. Toch? Hoe we over tijd en ruimte denken blijkt afhankelijk te zijn van de taal die we spreken. Sommige volken plaatsen daarom het verleden juist rechts en andere zelfs altijd in het oosten.
Zet een stip een velletje papier. Als die stip vandaag verbeeldt, waar zou je dan een stip voor gisteren plaatsen? Grote kans dat je die links van de eerste stip zet. Je denkt misschien dat dit niks met taal te maken te heeft, maar dan vergis je je. Mensen die Hebreeuws spreken -en dus van rechts naar links schrijven- zetten de stip juist rechts van de eerste stip. Blijkbaar bepaalt de taal die je spreekt hoe je denkt over abstracte zaken als tijd en ruimte. Of misschien bepaalde de manier waarop onze voorouders dachten wel hoe we ons nu in onze taal kunnen uitdrukken.
Edward Sapir en Benjamin Lee Whorf
Van voor naar achter, van oost naar west
De eersten die het idee opperden dat taal en denken nauw met elkaar verbonden zijn waren Benjamin Lee Whorf en Edward Sapir in de jaren 30 van de vorige eeuw. Hun Sapir-Whorf-hypothese, die stelt dat sprekers van verschillende talen ook verschillend denken, werd in eerste instantie door de wetenschap omarmd. Toen in de jaren 70 echter nog steeds geen bewijzen voor het idee gevonden waren, keerden veel wetenschappers het de rug toe. Enkelen hielden stug vol en bleven zoeken naar bewijzen. En de laatste jaren lijken zij toch gelijk te krijgen.
Een van die onderzoekers is Leva Boroditsky, een assistent-professor aan de Stanford University (VS). Zij ging naar Pormpuraaw, een Aboriginal-dorpje in Noord-Australië. De bewoners daar liet ze dezelfde taak uitvoeren met de stipjes en vroeg hun ook nog om reeksen afbeeldingen op volgorde te leggen. Dit waren bijvoorbeeld fotos van een man in verschillende fasen van zijn leven. Of van een banaan geheel in zijn gele jasje tot aan de lege schil. Wat Boroditsky vond was erg opvallend: de Pormpuraawanen legden de kaarten niet consistent van links naar rechts of van rechts naar links. In plaats daarvan legden ze ze steeds van oost naar west, onafhankelijk van hoe ze zaten.
De hele concepten links en rechts bleken niet voor te komen in het Kuuk Thaayorre, de taal in Pormpuraaw. Waar wij in het Westen ruimtelijke informatie verwoorden aan de hand van ons eigen lichaam, gebruiken deze Aboriginals juist de kompasrichtingen. Boroditsky denkt dat dit zo is ontstaan door de baan van de zon: die komt op in het oosten, en verdwijnt later op de dag in het westen.
Tienéén, tientwee, tiendrie
Ergens is dat een heel praktisch systeem: nooit meer onduidelijkheden als Voor jou of voor mij links? Al klinkt het voor ons wel een beetje vreemd om te zeggen Nee, dat schilderij moet nog iets naar noord-noordwest. En je moet dan dus altijd weten waar het noorden is, ook als je in een gebouw bent dat je nog nooit eerder van binnen hebt gezien. Volgens Boroditsky hebben de Pormpuraawanen hier echter totaal geen moeite mee. Een vijfjarige kan daar zonder aarzelen het noorden aanwijzen, iets waar zelfs de slimste westerling grote moeite mee heeft. Haar onderzoek toont dus aan dat niet alle mensen op dezelfde manier denken. En dat taal daar een onderscheidende factor in is.
Ook uit andere onderzoeken blijkt dat taal een rol speelt in de manier waarop onze hersenen zich ontwikkelen. Zo leren kinderen eerder tellen in talen met een duidelijke tientallen-structuur. Onze woorden elf, twaalf, dertien zijn niet zo duidelijk tien plus één, plus twee of plus drie, maar in bijvoorbeeld het Mandarijn blijkt dit wel al uit het woord zelf. En kindjes die Hebreeuws spreken beseffen al bijna een jaar eerder dan Finse kindjes of ze een jongetje of een meisje zijn. Dit komt doordat in het Hebreeuws aan heel veel woorden het geslacht is af te lezen; zelfs jij heeft een markering voor mannelijk of vrouwelijk. In het Fins ontbreekt deze markering volledig.
Getuigenverklaringen
Op zich geen probleem dat we de wereld allemaal nét iets anders zien, maar het kan wel grote gevolgen hebben. In de rechtszaal bijvoorbeeld. Verschillende talen gebruiken verschillende manieren om gebeurtenissen te beschrijven. En dat zorgt ook voor verschillende herinneringen.
Het Engels heeft bijvoorbeeld een voorkeur voor actieve zinnen. Engelsen zeggen eerder Hij brak de vaas dan De vaas is gebroken. Japanners en Spanjaarden gebruiken juist eerder de tweede zin, de passieve zinsconstructie.
Om de gevolgen hiervan te onderzoeken liet Boroditsky Engelsen, Spanjaarden en Japanners kijken naar filmpjes. In de filmpjes waren twee jongens te zien die expres of per ongeluk ballonnen lieten knappen, eieren braken en drankjes morsten. Na het kijken konden alle proefpersonen precies zeggen wie wat gedaan had mits de actie expres was uitgevoerd. Als de gebeurtenis een ongeluk was, was de taal van de proefpersoon een goede voorspeller of de juiste dader aangewezen kon worden. De Engelsen, die altijd actieve zinnen gebruiken, waren hier veel beter in dan de Japanners en de Spanjaarden, die dergelijke situaties in een passieve zin zouden beschrijven. In een passieve zin wordt de dader immers niet genoemd.
Talen maken de mens
Uit al deze onderzoeken blijkt dat Sapir en Whorff er helemaal niet zover naast zaten. Taal lijkt wel degelijk van invloed te zijn op de manier waarop we denken. Boroditsky schrijft deze maand in de Scientific American dat onze talen van de wereld een soort handleidingen zijn, geschreven door onze voorouders, waarin staat hoe we alles om ons heen moeten waarnemen, categoriseren en betekenis geven. Het is een bewijs van ons vermogen om ons aan te passen en om nieuwe dingen uit te vinden of bestaande zaken juist te herschikken. En dat juist wat ons mens maakt, aldus Boroditsky.
(Kennislink)
Vroeger? Dat ligt in het oosten
Hoe je moedertaal bepaalt hoe je denkt
Op een tijdsbalk is links het verleden en rechts later in de tijd. Logisch. Toch? Hoe we over tijd en ruimte denken blijkt afhankelijk te zijn van de taal die we spreken. Sommige volken plaatsen daarom het verleden juist rechts en andere zelfs altijd in het oosten.
Zet een stip een velletje papier. Als die stip vandaag verbeeldt, waar zou je dan een stip voor gisteren plaatsen? Grote kans dat je die links van de eerste stip zet. Je denkt misschien dat dit niks met taal te maken te heeft, maar dan vergis je je. Mensen die Hebreeuws spreken -en dus van rechts naar links schrijven- zetten de stip juist rechts van de eerste stip. Blijkbaar bepaalt de taal die je spreekt hoe je denkt over abstracte zaken als tijd en ruimte. Of misschien bepaalde de manier waarop onze voorouders dachten wel hoe we ons nu in onze taal kunnen uitdrukken.
Edward Sapir en Benjamin Lee Whorf
Van voor naar achter, van oost naar west
De eersten die het idee opperden dat taal en denken nauw met elkaar verbonden zijn waren Benjamin Lee Whorf en Edward Sapir in de jaren 30 van de vorige eeuw. Hun Sapir-Whorf-hypothese, die stelt dat sprekers van verschillende talen ook verschillend denken, werd in eerste instantie door de wetenschap omarmd. Toen in de jaren 70 echter nog steeds geen bewijzen voor het idee gevonden waren, keerden veel wetenschappers het de rug toe. Enkelen hielden stug vol en bleven zoeken naar bewijzen. En de laatste jaren lijken zij toch gelijk te krijgen.
Een van die onderzoekers is Leva Boroditsky, een assistent-professor aan de Stanford University (VS). Zij ging naar Pormpuraaw, een Aboriginal-dorpje in Noord-Australië. De bewoners daar liet ze dezelfde taak uitvoeren met de stipjes en vroeg hun ook nog om reeksen afbeeldingen op volgorde te leggen. Dit waren bijvoorbeeld fotos van een man in verschillende fasen van zijn leven. Of van een banaan geheel in zijn gele jasje tot aan de lege schil. Wat Boroditsky vond was erg opvallend: de Pormpuraawanen legden de kaarten niet consistent van links naar rechts of van rechts naar links. In plaats daarvan legden ze ze steeds van oost naar west, onafhankelijk van hoe ze zaten.
De hele concepten links en rechts bleken niet voor te komen in het Kuuk Thaayorre, de taal in Pormpuraaw. Waar wij in het Westen ruimtelijke informatie verwoorden aan de hand van ons eigen lichaam, gebruiken deze Aboriginals juist de kompasrichtingen. Boroditsky denkt dat dit zo is ontstaan door de baan van de zon: die komt op in het oosten, en verdwijnt later op de dag in het westen.
Tienéén, tientwee, tiendrie
Ergens is dat een heel praktisch systeem: nooit meer onduidelijkheden als Voor jou of voor mij links? Al klinkt het voor ons wel een beetje vreemd om te zeggen Nee, dat schilderij moet nog iets naar noord-noordwest. En je moet dan dus altijd weten waar het noorden is, ook als je in een gebouw bent dat je nog nooit eerder van binnen hebt gezien. Volgens Boroditsky hebben de Pormpuraawanen hier echter totaal geen moeite mee. Een vijfjarige kan daar zonder aarzelen het noorden aanwijzen, iets waar zelfs de slimste westerling grote moeite mee heeft. Haar onderzoek toont dus aan dat niet alle mensen op dezelfde manier denken. En dat taal daar een onderscheidende factor in is.
Ook uit andere onderzoeken blijkt dat taal een rol speelt in de manier waarop onze hersenen zich ontwikkelen. Zo leren kinderen eerder tellen in talen met een duidelijke tientallen-structuur. Onze woorden elf, twaalf, dertien zijn niet zo duidelijk tien plus één, plus twee of plus drie, maar in bijvoorbeeld het Mandarijn blijkt dit wel al uit het woord zelf. En kindjes die Hebreeuws spreken beseffen al bijna een jaar eerder dan Finse kindjes of ze een jongetje of een meisje zijn. Dit komt doordat in het Hebreeuws aan heel veel woorden het geslacht is af te lezen; zelfs jij heeft een markering voor mannelijk of vrouwelijk. In het Fins ontbreekt deze markering volledig.
Getuigenverklaringen
Op zich geen probleem dat we de wereld allemaal nét iets anders zien, maar het kan wel grote gevolgen hebben. In de rechtszaal bijvoorbeeld. Verschillende talen gebruiken verschillende manieren om gebeurtenissen te beschrijven. En dat zorgt ook voor verschillende herinneringen.
Het Engels heeft bijvoorbeeld een voorkeur voor actieve zinnen. Engelsen zeggen eerder Hij brak de vaas dan De vaas is gebroken. Japanners en Spanjaarden gebruiken juist eerder de tweede zin, de passieve zinsconstructie.
Om de gevolgen hiervan te onderzoeken liet Boroditsky Engelsen, Spanjaarden en Japanners kijken naar filmpjes. In de filmpjes waren twee jongens te zien die expres of per ongeluk ballonnen lieten knappen, eieren braken en drankjes morsten. Na het kijken konden alle proefpersonen precies zeggen wie wat gedaan had mits de actie expres was uitgevoerd. Als de gebeurtenis een ongeluk was, was de taal van de proefpersoon een goede voorspeller of de juiste dader aangewezen kon worden. De Engelsen, die altijd actieve zinnen gebruiken, waren hier veel beter in dan de Japanners en de Spanjaarden, die dergelijke situaties in een passieve zin zouden beschrijven. In een passieve zin wordt de dader immers niet genoemd.
Talen maken de mens
Uit al deze onderzoeken blijkt dat Sapir en Whorff er helemaal niet zover naast zaten. Taal lijkt wel degelijk van invloed te zijn op de manier waarop we denken. Boroditsky schrijft deze maand in de Scientific American dat onze talen van de wereld een soort handleidingen zijn, geschreven door onze voorouders, waarin staat hoe we alles om ons heen moeten waarnemen, categoriseren en betekenis geven. Het is een bewijs van ons vermogen om ons aan te passen en om nieuwe dingen uit te vinden of bestaande zaken juist te herschikken. En dat juist wat ons mens maakt, aldus Boroditsky.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
01-03-2011
'Hersengebieden kunnen van functie veranderen'
AMSTERDAM – Sommige hersendelen van blinde mensen houden zich bezig met taken waar ze oorspronkelijk niet voor zijn bedoeld. Dat hebben Amerikaanse wetenschappers ontdekt.
© Thinkstock
Als mensen blind zijn geboren, worden sommige delen van de visuele cortex op latere leeftijd ingezet voor taalverwerking. Normaal gesproken is dit hersendeel uitsluitend betrokken bij visuele taken.
De bevinding toont aan dat de functie van hersengebieden soms dramatisch verandert en dat taalverwerking niet alleen kan plaatsvinden in gespecialiseerde delen van het brein. Dat schrijven onderzoekers van het Massachussets Institute of Technology in het wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
Voorverpakt
“Je brein is geen voorverpakt artikel”, verklaart onderzoekster Marina Bedny. “Onze hersenen ontwikkelen zich niet langs een van te voren uitgestippeld traject. Je kunt het brein eerder zien als een bouwpakket. Het bouwproces wordt sterk beïnvloed door de ervaringen die je opdoet tijdens je ontwikkeling.”
Eerdere studies hadden al aangetoond dat sommige blinde mensen hersenactiviteit in de visuele cortex vertonen tijdens verbale opdrachten. De Amerikaanse wetenschappers hebben echter voor het eerst aangetoond dat de volledige taalverwerking kan plaatsvinden in dit hersengebied.
Hersenscans
Bij hun experiment voerden de onderzoekers hersenscans uit bij blinde mensen die verschillende taalkundige opdrachten maakten. Uit het onderzoek bleek dat de visuele cortex van proefpersonen die blind waren geboren, op dezelfde manier op taal reageerde als hersengebieden die normaal gesproken bij taalverwerking zijn betrokken.
De grote vraag is waarom de visuele hersengebieden van blinde mensen worden ingezet voor taalverwerking.
Dynamiek
Volgens onderzoekster Bedny heeft de verandering van functie waarschijnlijk vooral te maken met een alternatieve ontwikkeling van de hersenen.
“Als de hersenfuncties worden verdeeld en de visuele cortex niet zijn normale functie van visie krijgt, gaat dit gebied waarschijnlijk meedingen naar andere functies”, verklaart Bedny. “De hele ontwikkelingsdynamiek van de hersenen verandert
(nu.nl)
'Hersengebieden kunnen van functie veranderen'
AMSTERDAM – Sommige hersendelen van blinde mensen houden zich bezig met taken waar ze oorspronkelijk niet voor zijn bedoeld. Dat hebben Amerikaanse wetenschappers ontdekt.
© Thinkstock
Als mensen blind zijn geboren, worden sommige delen van de visuele cortex op latere leeftijd ingezet voor taalverwerking. Normaal gesproken is dit hersendeel uitsluitend betrokken bij visuele taken.
De bevinding toont aan dat de functie van hersengebieden soms dramatisch verandert en dat taalverwerking niet alleen kan plaatsvinden in gespecialiseerde delen van het brein. Dat schrijven onderzoekers van het Massachussets Institute of Technology in het wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
Voorverpakt
“Je brein is geen voorverpakt artikel”, verklaart onderzoekster Marina Bedny. “Onze hersenen ontwikkelen zich niet langs een van te voren uitgestippeld traject. Je kunt het brein eerder zien als een bouwpakket. Het bouwproces wordt sterk beïnvloed door de ervaringen die je opdoet tijdens je ontwikkeling.”
Eerdere studies hadden al aangetoond dat sommige blinde mensen hersenactiviteit in de visuele cortex vertonen tijdens verbale opdrachten. De Amerikaanse wetenschappers hebben echter voor het eerst aangetoond dat de volledige taalverwerking kan plaatsvinden in dit hersengebied.
Hersenscans
Bij hun experiment voerden de onderzoekers hersenscans uit bij blinde mensen die verschillende taalkundige opdrachten maakten. Uit het onderzoek bleek dat de visuele cortex van proefpersonen die blind waren geboren, op dezelfde manier op taal reageerde als hersengebieden die normaal gesproken bij taalverwerking zijn betrokken.
De grote vraag is waarom de visuele hersengebieden van blinde mensen worden ingezet voor taalverwerking.
Dynamiek
Volgens onderzoekster Bedny heeft de verandering van functie waarschijnlijk vooral te maken met een alternatieve ontwikkeling van de hersenen.
“Als de hersenfuncties worden verdeeld en de visuele cortex niet zijn normale functie van visie krijgt, gaat dit gebied waarschijnlijk meedingen naar andere functies”, verklaart Bedny. “De hele ontwikkelingsdynamiek van de hersenen verandert
(nu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-03-2011
Trekstraal met laser is mogelijk, zegt wetenschap
Een laser kan zo gemanipuleerd worden dat hij objecten naar zich toetrekt. Dat zeggen wetenschappers van Hong Kong en China.
Het is geweten dat licht een 'duw' kan veroorzaken, bv. in zonnezeilen die ruimtetuigen voortduwen met een 'wind van licht'. De wetenschappers hebben nu berekend wat de voorwaarden zijn om een dergelijke straal ook te laten trekken, meldt BBC News.
Geen optisch pincet
Anders dan een sciencefictionwapen, zou deze technologie wel enkel werken op kleine afstanden. De techniek verschilt ook van een zogenaamd 'optisch pincet', waarbij piepkleine objecten kunnen worden bewogen nadat ze worden gevangen in de focus van een laserstraal. Ook verschilt hij van een werkwijze die Australische onderzoekers vorig jaar gebruikten om de lucht rond een gevangen partikel te verhitten. De trekstraal zou werken met een contante trek in de richting van de bron.
Besselstraal
De wetenschappers gebruiken daarvoor geen standaard laserstraal, maar wel een Besselstraal. Wanneer je er recht naar zou kijken, zou die lijken op de uitdeinende cirkeltjes die een object maakt bij een val in het water. Wanneer een dergelijke straal een object zou raken met een bepaalde hoek, kan de achterwaartse kracht worden gestimuleerd. Terwijl de atomen of moleculen van het doelwit het inkomende licht absorberen en opnieuw uitstralen, kan het deel daarvan dat opnieuw wordt uitgestraald in dezelfde richting als de straal schijnt, zo worden aangewend dat het object wordt achteruitgeduwd in de richting van de bron.
Mogelijkheden
Volgens de onderzoekers kan de ontdekking deuren openen voor nieuwe manieren van optische micromanipulatie, zoals het achterwaartse transport van een partikel over een grote afstand, of het sorteren van partikels. De theorie moet nu worden onderworpen aan een toetsing door derden en worden uitgetest in de praktijk. (sam)
(HLN)
Trekstraal met laser is mogelijk, zegt wetenschap
Een laser kan zo gemanipuleerd worden dat hij objecten naar zich toetrekt. Dat zeggen wetenschappers van Hong Kong en China.
Het is geweten dat licht een 'duw' kan veroorzaken, bv. in zonnezeilen die ruimtetuigen voortduwen met een 'wind van licht'. De wetenschappers hebben nu berekend wat de voorwaarden zijn om een dergelijke straal ook te laten trekken, meldt BBC News.
Geen optisch pincet
Anders dan een sciencefictionwapen, zou deze technologie wel enkel werken op kleine afstanden. De techniek verschilt ook van een zogenaamd 'optisch pincet', waarbij piepkleine objecten kunnen worden bewogen nadat ze worden gevangen in de focus van een laserstraal. Ook verschilt hij van een werkwijze die Australische onderzoekers vorig jaar gebruikten om de lucht rond een gevangen partikel te verhitten. De trekstraal zou werken met een contante trek in de richting van de bron.
Besselstraal
De wetenschappers gebruiken daarvoor geen standaard laserstraal, maar wel een Besselstraal. Wanneer je er recht naar zou kijken, zou die lijken op de uitdeinende cirkeltjes die een object maakt bij een val in het water. Wanneer een dergelijke straal een object zou raken met een bepaalde hoek, kan de achterwaartse kracht worden gestimuleerd. Terwijl de atomen of moleculen van het doelwit het inkomende licht absorberen en opnieuw uitstralen, kan het deel daarvan dat opnieuw wordt uitgestraald in dezelfde richting als de straal schijnt, zo worden aangewend dat het object wordt achteruitgeduwd in de richting van de bron.
Mogelijkheden
Volgens de onderzoekers kan de ontdekking deuren openen voor nieuwe manieren van optische micromanipulatie, zoals het achterwaartse transport van een partikel over een grote afstand, of het sorteren van partikels. De theorie moet nu worden onderworpen aan een toetsing door derden en worden uitgetest in de praktijk. (sam)
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
03-03-2011
IPad 2: geen revolutie maar evolutie
De iPad 2 is zowel in zwart als wit leverbaar. Als optie zijn gekleurde kunststof of lederen hoesjes te koop. De iPad 2 die Apple-topman Steve Jobs gisteravond onthulde, is lichter en sneller dan zijn voorganger. Apple heeft ook gezorgd voor een aantal andere verbeteringen, waaronder twee cameras. Beeldscherm, opslagcapaciteit en batterijduur zijn echter gelijk gebleven.
De iPad 2, zoals het apparaat na alle geruchten nu ook officieel blijkt te heten, is op het eerste gezicht grotendeels identiek aan de eerste generatie van Apples tabletcomputer. Het apparaat is op veel fronten verbeterd, maar de meeste veranderingen mogen eerder evolutie dan revolutie worden genoemd. Het aanraakscherm heeft hetzelfde formaat (9,7 inch) en resolutie (1024 x 768 pixels). Ook de onderliggende technologie is niet veranderd.
Snellere A5 dualcore-processor
Een belangrijke verbetering is wel de dualcore A5-microprocessor, die de singlecore A4-chip van de eerste iPad vervangt. Ook de A5 is gebaseerd op een ontwerp van het Britse ARM, waar de ingenieurs van Apple hun eigen aanpassingen aan hebben toegevoegd. De kloksnelheid is hetzelfde gebleven: 1 GHz. Apple claimt een verdubbeling van de algehele performance, terwijl de grafische prestaties 'tot 9 keer sneller' zouden zijn.
Bij de introductie wilden Apple-medewerkers niet zeggen hoe groot het werkgeheugen van de iPad 2 is omdat dit 'niet belangrijk' zou zijn. De eerste iPad moest het met 256 MB RAM-geheugen stellen, terwijl zelfs de iPhone 4 al over 512 MB beschikt. Er deden speculaties de ronde dat de iPad 2 met 1 GB zou worden uitgerust, onder meer om multitasking te vergemakkelijken.
Twee camera's aan voor- en achterkant
Aan de schermkant van de iPad 2 is bovenin een klein gaatje zichtbaar waar een VGA-camera achter schuilgaat. Aan de achterkant zit een tweede camera met een HD-resolutie van 720p. Apple benut beide cameras onder meer voor de applicatie FaceTime, waarmee gebruikers videogesprekken kunnen voeren tussen een iPad, iPhone of iMac. FaceTime was al eerder beschikbaar op de iPhone 4 en de iMac.
De cameras komen ook tot hun recht met een andere nieuwe app, PhotoBooth. De software bevat een aantal speciale effecten om fotos 'artistiek' te bewerken, bijvoorbeeld door portretten te vervormen. Geweldig voor feestjes of gewoon voor de lol, stelt Apple.
Nog een toevoeging is een gyroscoop, die samenwerkt met de al aanwezige versnellingsmeter en het kompas. Daardoor zijn locatie, positie en richting van de iPad 2 exact te bepalen. Apple verwacht dat een nieuwe generatie apps, waaronder games, van deze voorziening gebruik gaan maken. Nog steeds hebben alleen de 3G-modellen een gps-ontvanger.
Zware jongen iets lichter geworden
De eerste iPad was met zijn 680 gram voor het wifi-model aan de zware kant. Apple heeft daar bijna 80 gram van af weten te schaven. Het gewicht van de modellen met wifi plus 3G is verlaagd van 730 naar 613 gram. De tablet is tegelijk 33 procent platter geworden: van 13,4 naar 8,8 millimeter. Dat maakt de iPad 2 zelfs dunner dan de iPhone 4, die 9,3 mm dik is. Lengte en breedte zijn nauwelijks veranderd.
Opslagcapaciteiten zijn niet veranderd
Apple zag kennelijk geen reden om de opslagcapaciteit van de iPad te vergroten. Die is naar keuze nog steeds 16, 32 of 64 GB. Ook zijn deze 3 capaciteiten nog steeds met alleen wifi of met zowel wifi als 3G-communicatie leverbaar. Nieuw is dat meteen een model voor het Amerikaanse cdma-netwerk van Verizon Wireless uitkomt.
Verder is de iPad voortaan niet alleen in zwart maar ook met een witte behuizing leverbaar. En wel meteen. Vorig jaar kondigde Apple ook een witte versie van de iPhone 4 aan, maar die was door productieproblemen lange tijd niet leverbaar.
Smart Cover met magneetjes aan iPad 2 bevestigd
Als extra accessoire (39 dollar in polyurethaan, 69 dollar in leer) is een nieuw type hoes voor de iPad 2 leverbaar, die Smart Cover is gedoopt. Op de eerste tasjes van Apple voor de iPad is nogal wat kritiek gekomen, omdat ze vrij dik en zwaar zijn. "Het is geen tasje maar een 'cover' ", zei topman Jobs bij de onthulling van de Smart Cover met nadruk.
De Smart Cover is heel dun en licht, wordt met een aantal magneetjes op zijn plaats gehouden en kan in een aantal stroken worden omgevouwen. Daardoor is hij ook als bureaustandaard te gebruiken. Door het onderste strookje dicht te klappen, gaat de iPad 2 in de slaapstand.
Een andere nieuwe accessoire (eveneens van 39 dollar) is de Digital AV Adapter, een verloopkabel waarmee beelden naar een apparaat met HDMI-ingang kunnen worden uitgevoerd. Dat kan bijvoorbeeld een HD-televisie of een lcd-projector zijn. De maximale resolutie daarbij is 1080p. Dit betekent waarschijnlijk dat 'upscaling' vanaf 720p resolutie wordt gedaan. De zogeheten gespiegelde video-output werkt met alle apps.
iPad 2 is zeer snel na onthulling echt te koop
Opmerkelijk is hoe snel na de onthulling de iPad 2 daadwerkelijk verkrijgbaar is. In de Verenigde Staten ligt de nieuwe tablet vanaf 11 maart in de winkel. Al op 25 maart volgen 26 andere landen, waaronder Nederland. Vorig jaar moest Nederland tot eind juli wachten op de eerste iPad, nadat die vanaf april al in de VS te koop was.
Apple heeft de internationale prijzen nog niet onthuld, maar in de VS zijn de prijzen exact gelijk aan die van de eerste iPads. Dat betekent bijvoorbeeld dat het wifi-model met 16 GB nog steeds 499 dollar kost en het topmodel met 64 GB, wifi en 3G 829 dollar.
(automatiseringgids.nl)
IPad 2: geen revolutie maar evolutie
De iPad 2 is zowel in zwart als wit leverbaar. Als optie zijn gekleurde kunststof of lederen hoesjes te koop. De iPad 2 die Apple-topman Steve Jobs gisteravond onthulde, is lichter en sneller dan zijn voorganger. Apple heeft ook gezorgd voor een aantal andere verbeteringen, waaronder twee cameras. Beeldscherm, opslagcapaciteit en batterijduur zijn echter gelijk gebleven.
De iPad 2, zoals het apparaat na alle geruchten nu ook officieel blijkt te heten, is op het eerste gezicht grotendeels identiek aan de eerste generatie van Apples tabletcomputer. Het apparaat is op veel fronten verbeterd, maar de meeste veranderingen mogen eerder evolutie dan revolutie worden genoemd. Het aanraakscherm heeft hetzelfde formaat (9,7 inch) en resolutie (1024 x 768 pixels). Ook de onderliggende technologie is niet veranderd.
Snellere A5 dualcore-processor
Een belangrijke verbetering is wel de dualcore A5-microprocessor, die de singlecore A4-chip van de eerste iPad vervangt. Ook de A5 is gebaseerd op een ontwerp van het Britse ARM, waar de ingenieurs van Apple hun eigen aanpassingen aan hebben toegevoegd. De kloksnelheid is hetzelfde gebleven: 1 GHz. Apple claimt een verdubbeling van de algehele performance, terwijl de grafische prestaties 'tot 9 keer sneller' zouden zijn.
Bij de introductie wilden Apple-medewerkers niet zeggen hoe groot het werkgeheugen van de iPad 2 is omdat dit 'niet belangrijk' zou zijn. De eerste iPad moest het met 256 MB RAM-geheugen stellen, terwijl zelfs de iPhone 4 al over 512 MB beschikt. Er deden speculaties de ronde dat de iPad 2 met 1 GB zou worden uitgerust, onder meer om multitasking te vergemakkelijken.
Twee camera's aan voor- en achterkant
Aan de schermkant van de iPad 2 is bovenin een klein gaatje zichtbaar waar een VGA-camera achter schuilgaat. Aan de achterkant zit een tweede camera met een HD-resolutie van 720p. Apple benut beide cameras onder meer voor de applicatie FaceTime, waarmee gebruikers videogesprekken kunnen voeren tussen een iPad, iPhone of iMac. FaceTime was al eerder beschikbaar op de iPhone 4 en de iMac.
De cameras komen ook tot hun recht met een andere nieuwe app, PhotoBooth. De software bevat een aantal speciale effecten om fotos 'artistiek' te bewerken, bijvoorbeeld door portretten te vervormen. Geweldig voor feestjes of gewoon voor de lol, stelt Apple.
Nog een toevoeging is een gyroscoop, die samenwerkt met de al aanwezige versnellingsmeter en het kompas. Daardoor zijn locatie, positie en richting van de iPad 2 exact te bepalen. Apple verwacht dat een nieuwe generatie apps, waaronder games, van deze voorziening gebruik gaan maken. Nog steeds hebben alleen de 3G-modellen een gps-ontvanger.
Zware jongen iets lichter geworden
De eerste iPad was met zijn 680 gram voor het wifi-model aan de zware kant. Apple heeft daar bijna 80 gram van af weten te schaven. Het gewicht van de modellen met wifi plus 3G is verlaagd van 730 naar 613 gram. De tablet is tegelijk 33 procent platter geworden: van 13,4 naar 8,8 millimeter. Dat maakt de iPad 2 zelfs dunner dan de iPhone 4, die 9,3 mm dik is. Lengte en breedte zijn nauwelijks veranderd.
Opslagcapaciteiten zijn niet veranderd
Apple zag kennelijk geen reden om de opslagcapaciteit van de iPad te vergroten. Die is naar keuze nog steeds 16, 32 of 64 GB. Ook zijn deze 3 capaciteiten nog steeds met alleen wifi of met zowel wifi als 3G-communicatie leverbaar. Nieuw is dat meteen een model voor het Amerikaanse cdma-netwerk van Verizon Wireless uitkomt.
Verder is de iPad voortaan niet alleen in zwart maar ook met een witte behuizing leverbaar. En wel meteen. Vorig jaar kondigde Apple ook een witte versie van de iPhone 4 aan, maar die was door productieproblemen lange tijd niet leverbaar.
Smart Cover met magneetjes aan iPad 2 bevestigd
Als extra accessoire (39 dollar in polyurethaan, 69 dollar in leer) is een nieuw type hoes voor de iPad 2 leverbaar, die Smart Cover is gedoopt. Op de eerste tasjes van Apple voor de iPad is nogal wat kritiek gekomen, omdat ze vrij dik en zwaar zijn. "Het is geen tasje maar een 'cover' ", zei topman Jobs bij de onthulling van de Smart Cover met nadruk.
De Smart Cover is heel dun en licht, wordt met een aantal magneetjes op zijn plaats gehouden en kan in een aantal stroken worden omgevouwen. Daardoor is hij ook als bureaustandaard te gebruiken. Door het onderste strookje dicht te klappen, gaat de iPad 2 in de slaapstand.
Een andere nieuwe accessoire (eveneens van 39 dollar) is de Digital AV Adapter, een verloopkabel waarmee beelden naar een apparaat met HDMI-ingang kunnen worden uitgevoerd. Dat kan bijvoorbeeld een HD-televisie of een lcd-projector zijn. De maximale resolutie daarbij is 1080p. Dit betekent waarschijnlijk dat 'upscaling' vanaf 720p resolutie wordt gedaan. De zogeheten gespiegelde video-output werkt met alle apps.
iPad 2 is zeer snel na onthulling echt te koop
Opmerkelijk is hoe snel na de onthulling de iPad 2 daadwerkelijk verkrijgbaar is. In de Verenigde Staten ligt de nieuwe tablet vanaf 11 maart in de winkel. Al op 25 maart volgen 26 andere landen, waaronder Nederland. Vorig jaar moest Nederland tot eind juli wachten op de eerste iPad, nadat die vanaf april al in de VS te koop was.
Apple heeft de internationale prijzen nog niet onthuld, maar in de VS zijn de prijzen exact gelijk aan die van de eerste iPads. Dat betekent bijvoorbeeld dat het wifi-model met 16 GB nog steeds 499 dollar kost en het topmodel met 64 GB, wifi en 3G 829 dollar.
(automatiseringgids.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-03-2011
Nieuwe ruimtesimulator SRON bootst heelal na
SRON Netherlands Institute for Space Research gaat met financiële steun van onderzoeksfinancier NWO een ruimtesimulator ontwikkelen. In de simulator - die de duisternis en de extreem lage temperaturen in het heelal nabootst - wil het ruimteonderzoeksinstituut zijn ruimte-instrumenten aan intensieve tests gaan onderwerpen.
De eerste kandidaat is de infraroodspectrometer SAFARI, het toekomstige Europese zenuwcentrum van de Japanse ruimtetelescoop SPICA. SAFARI wordt uitgerust met ultragevoelige infrarood-detectoren. Deze Transition Edge Sensors zijn door SRON ontwikkeld. De nieuwe technologie stelt echter veel hogere eisen aan het ijken van de instrumenten (kalibratie) en aan de testfaciliteiten op de grond, die zeer lichtdicht moeten zijn.
De ruimtesimulator die SRON nu met financiële steun van NWO (circa 900.000 euro) gaat ontwikkelen, voldoet aan al die eisen. De totale kosten bedragen circa 1,2 miljoen euro; de simulator moet eind 2012 operationeel zijn.
(allesoversterrenkunde)
Nieuwe ruimtesimulator SRON bootst heelal na
SRON Netherlands Institute for Space Research gaat met financiële steun van onderzoeksfinancier NWO een ruimtesimulator ontwikkelen. In de simulator - die de duisternis en de extreem lage temperaturen in het heelal nabootst - wil het ruimteonderzoeksinstituut zijn ruimte-instrumenten aan intensieve tests gaan onderwerpen.
De eerste kandidaat is de infraroodspectrometer SAFARI, het toekomstige Europese zenuwcentrum van de Japanse ruimtetelescoop SPICA. SAFARI wordt uitgerust met ultragevoelige infrarood-detectoren. Deze Transition Edge Sensors zijn door SRON ontwikkeld. De nieuwe technologie stelt echter veel hogere eisen aan het ijken van de instrumenten (kalibratie) en aan de testfaciliteiten op de grond, die zeer lichtdicht moeten zijn.
De ruimtesimulator die SRON nu met financiële steun van NWO (circa 900.000 euro) gaat ontwikkelen, voldoet aan al die eisen. De totale kosten bedragen circa 1,2 miljoen euro; de simulator moet eind 2012 operationeel zijn.
(allesoversterrenkunde)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
14-03-2011
Snelle zonnecellen
Zonnecel kan nu goedkoper gemaakt worden.
Zonnecellen worden gemaakt door atomen met veel energie op een dun plaatje te laten vallen. Maar dit gaat erg langzaam, waardoor het maken van zonnecellen een kostbare aangelegenheid wordt. Maar nu heeft de TU Delft een manier gevonden om het productieproces tien keer sneller te maken.
Onderzoekers van de TU Delft hebben een manier gevonden om goedkopere zonnecellen te maken. Met deze nieuwe methode duurt het maken van een zonnecel tien keer zo kort, waardoor er dus meer cellen in dezelfde tijd kunnen worden gemaakt. Michael Wank promoveert vandaag op zijn ontdekkingen over van amorf silicium gemaakte zonnecellen.
Drie soorten zonnecellen
Zonnecellen worden meestal van silicium gemaakt. Silicium heeft als voordeel dat het goedkoop is en makkelijk in bulk te verwerken is. Het nadeel van silicium is het lage rendement dat het over het algemeen oplevert in zonnecellen.
Silicium kan op verschillende manieren voorkomen in zonnecellen. Het verschil zit hem hierbij in de structuur van de atomen op de cel, die effect hebben op de prijs en de efficiëntie van de zonnecel. Bij de kristallijne structuur liggen alle atomen op de hele cel netjes naast elkaar in een keurig grid. Hierdoor kan stroom goed door de cel heen. Deze cellen hebben dan ook een (relatief) hoog rendement. Nadeel: ze zijn heel erg duur om te maken. De polykristallijne cellen zijn wat goedkoper, maar ook minder goed. Hierin zijn kleine blokjes van de cel telkens netjes gerangschikt, maar de blokjes liggen onderling niet netjes bij elkaar.
Het amorfe silicium, de derde soort, heeft alle atomen slordig door elkaar liggen. Deze vorm van silicium is het goedkoopst, maar maakt ook de slechtste cellen. Een voordeel van amorfe zonnecellen is wel dat ze buigbaar zijn, waardoor ze bijvoorbeeld geïntegreerd kunnen worden in gebouwen. Bij kristallijne cellen moeten de bekende grote plakken los op het dak gemonteerd worden.
Om een (amorfe) zonnecel te produceren wordt silaangas in een machine gepompt. De machine zorgt ervoor dat het gas als silicium neerslaat op een plaatje, en op deze manier wordt er laagje voor laagje een zonnecel gevormd. Dit proces heet chemische dampdepositie. Maar dit gaat erg langzaam: ongeveer 0.1 nanometer per seconde. Aangezien zonnecellen ongeveer 250 nanometer dik zijn, duurt het wel veertig minuten om één zonnecel te maken.
Plasma en ionen
Maar er bestaat een manier om het proces sneller te laten verlopen. De promotor van Wank, Dr. Miro Zeman legt uit over de methode: Wanneer er tijdens het proces in de machine plasma wordt toegevoegd verloopt het proces veel sneller. Alleen, als het silicium op het plaatje ligt, moet het nog een energie-boost krijgen om zich netjes te schikken, zodat het goed energie kan geleiden. Bij andere cellen en chips komt deze energie van warmte: de chip wordt verwarmd, de atomen op de chip gaan bewegen en komen in een net patroon te liggen. Maar zonnecellen kunnen niet zo verhit worden: dan zouden ze stukgaan. Wat Wank nu heeft ontdekt is dat in plaats van verhitting ook een stroom ionen gebruikt kan worden om het silicium te bewerken. Door dit ion-shot krijgen de atomen zo'n knal dat ze zich rangschikken, zonder verhitting van de zonnecel.
Tien keer sneller
De resultaten van de nieuwe methode van Wank liegen er niet om: zonnecellen kunnen zo wel tien keer sneller worden geproduceerd, met 1 nanometer per seconde. Hiermee kan de productie van deze zonnecellen dus goedkoper worden, zonder dat de kwaliteit afneemt; de snelle zonnecellen hebben net als de huidige een rendement van rond de zeven procent. Zeman,denkt dat we misschien al over 2 jaar deze cellen op de markt zullen zien. 'Er zijn in ieder geval al bedrijven die op industriële schaal de machines maken, die nodig zijn voor de productie van de cellen. Er is dus duidelijk interesse in deze nieuwe techniek.'
Marc Seijlhouwer
(Noorderlicht)
Snelle zonnecellen
Zonnecel kan nu goedkoper gemaakt worden.
Zonnecellen worden gemaakt door atomen met veel energie op een dun plaatje te laten vallen. Maar dit gaat erg langzaam, waardoor het maken van zonnecellen een kostbare aangelegenheid wordt. Maar nu heeft de TU Delft een manier gevonden om het productieproces tien keer sneller te maken.
Onderzoekers van de TU Delft hebben een manier gevonden om goedkopere zonnecellen te maken. Met deze nieuwe methode duurt het maken van een zonnecel tien keer zo kort, waardoor er dus meer cellen in dezelfde tijd kunnen worden gemaakt. Michael Wank promoveert vandaag op zijn ontdekkingen over van amorf silicium gemaakte zonnecellen.
Drie soorten zonnecellen
Zonnecellen worden meestal van silicium gemaakt. Silicium heeft als voordeel dat het goedkoop is en makkelijk in bulk te verwerken is. Het nadeel van silicium is het lage rendement dat het over het algemeen oplevert in zonnecellen.
Silicium kan op verschillende manieren voorkomen in zonnecellen. Het verschil zit hem hierbij in de structuur van de atomen op de cel, die effect hebben op de prijs en de efficiëntie van de zonnecel. Bij de kristallijne structuur liggen alle atomen op de hele cel netjes naast elkaar in een keurig grid. Hierdoor kan stroom goed door de cel heen. Deze cellen hebben dan ook een (relatief) hoog rendement. Nadeel: ze zijn heel erg duur om te maken. De polykristallijne cellen zijn wat goedkoper, maar ook minder goed. Hierin zijn kleine blokjes van de cel telkens netjes gerangschikt, maar de blokjes liggen onderling niet netjes bij elkaar.
Het amorfe silicium, de derde soort, heeft alle atomen slordig door elkaar liggen. Deze vorm van silicium is het goedkoopst, maar maakt ook de slechtste cellen. Een voordeel van amorfe zonnecellen is wel dat ze buigbaar zijn, waardoor ze bijvoorbeeld geïntegreerd kunnen worden in gebouwen. Bij kristallijne cellen moeten de bekende grote plakken los op het dak gemonteerd worden.
Om een (amorfe) zonnecel te produceren wordt silaangas in een machine gepompt. De machine zorgt ervoor dat het gas als silicium neerslaat op een plaatje, en op deze manier wordt er laagje voor laagje een zonnecel gevormd. Dit proces heet chemische dampdepositie. Maar dit gaat erg langzaam: ongeveer 0.1 nanometer per seconde. Aangezien zonnecellen ongeveer 250 nanometer dik zijn, duurt het wel veertig minuten om één zonnecel te maken.
Plasma en ionen
Maar er bestaat een manier om het proces sneller te laten verlopen. De promotor van Wank, Dr. Miro Zeman legt uit over de methode: Wanneer er tijdens het proces in de machine plasma wordt toegevoegd verloopt het proces veel sneller. Alleen, als het silicium op het plaatje ligt, moet het nog een energie-boost krijgen om zich netjes te schikken, zodat het goed energie kan geleiden. Bij andere cellen en chips komt deze energie van warmte: de chip wordt verwarmd, de atomen op de chip gaan bewegen en komen in een net patroon te liggen. Maar zonnecellen kunnen niet zo verhit worden: dan zouden ze stukgaan. Wat Wank nu heeft ontdekt is dat in plaats van verhitting ook een stroom ionen gebruikt kan worden om het silicium te bewerken. Door dit ion-shot krijgen de atomen zo'n knal dat ze zich rangschikken, zonder verhitting van de zonnecel.
Tien keer sneller
De resultaten van de nieuwe methode van Wank liegen er niet om: zonnecellen kunnen zo wel tien keer sneller worden geproduceerd, met 1 nanometer per seconde. Hiermee kan de productie van deze zonnecellen dus goedkoper worden, zonder dat de kwaliteit afneemt; de snelle zonnecellen hebben net als de huidige een rendement van rond de zeven procent. Zeman,denkt dat we misschien al over 2 jaar deze cellen op de markt zullen zien. 'Er zijn in ieder geval al bedrijven die op industriële schaal de machines maken, die nodig zijn voor de productie van de cellen. Er is dus duidelijk interesse in deze nieuwe techniek.'
Marc Seijlhouwer
(Noorderlicht)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
20-03-2011
Welke nanoproducten kun je nu al kopen?
Tennisrackets, onderbroeken en Benny de beer
Het aantal producten waarbij nanotechnologie wordt gebruikt bij het maken ervan, blijft gestaag groeien. Op dit moment zijn er wereldwijd ruim 1300 ‘nanoproducten’ op de markt, blijkt uit de meest recente inventarisatie. Om wat voor producten gaat het eigenlijk? En hoe weet je wanneer iets een nanoproduct is?
De markt overspoelen doet nanotechnologie momenteel niet. Maar de laatste cijfers laten wel zien dat de opmars van producten waar nanotechnologie wordt ingezet bij het maken ervan gestaag voortzet. Werden in 2005 nog 54 ‘nanoproducten’ geteld, de jaren erna is dat aantal vrijwel continu gestegen tot 1317 in 2010. De cijfers komen van de inventarisatie door het Amerikaanse Project on Emerging Nanotechnologies (PEN). Hoewel zij de producten niet wetenschappelijk testen – en de getallen dus met een korreltje zout moeten worden genomen – wordt de database door velen gezien als een goede en betrouwbare indicatie.
Het aantal nanoproducten per jaar, volgens de database van de Project on Emerging Nanotechnologies. De groei kan nagenoeg perfect benaderd worden met een rechte lijn. Afbeelding: © Project on Emerging Nanotechnologies
.Wat is PEN?
Project on Emerging Nanotechnologies (PEN) is een samenwerking tussen het onderzoeksinstituut Woodrow Wilson International Center for Scholars en de organisatie Pew Charitable Trusts, met als doel: publiek, beleidsmakers en bedrijfsleven objectief informeren over nanotechnologie. De database met nanoproducten komt tot stand met hulp van fabrikanten en betrouwbare bronnen. Helemaal waterdicht is het niet, want de producten worden niet wetenschappelijk getest. Desondanks grijpen politici en beleidsmakers meestal terug op deze database voor een overzicht van nanoproducten.
Vooral gezondheidsproducten
Over wat voor producten praten we eigenlijk als we het hebben over nanoproducten? Revolutionair nieuw spul? Dat valt wel mee. Nanotechnologie wordt momenteel veelal toegepast om de eigenschappen van bestaande producten te verbeteren. Bijvoorbeeld door tennisrackets of golfsticks sterker en lichter te maken. Of door nieuwe, handige eigenschappen te geven aan een product. Bijvoorbeeld een koelkast die bacteriën doodt, of jassen en overhemden die niet kreuken.
De verschillende soorten nanoproducten die nu verkrijgbaar zijn lopen erg uiteen. Van verzorgingsproducten tot autolak en van tuinartikelen tot speelgoed. De database van PEN heeft de producten in een aantal categorieën verdeeld. De categorie met de meeste producten is ‘Health and Fitness’ waaronder cosmetica, kleding en sportartikelen vallen. Denk dan aan een huidcrème met nanodeeltjes goud die de huid gezond houdt, niet-stinkende sokken en onderbroeken of, één van de bekendste, de transparante zonnebrandcrème.
De database bevat ook een aantal opvallende producten. Zo blijken bijvoorbeeld de Xbox 360 en de iPhone onderdelen te bevatten die met nanotechnologie gemaakt worden. Andere noemenswaardige producten zijn aluminiumfolie waarmee eten sneller gaar wordt zonder de knapperigheid te verliezen, een lichtgewicht ijsbijl en Benny de Beer (zie afbeelding links), de knuffelbeer waar zilvernanodeeltjes aan zijn toegevoegd om bacteriën weg te houden bij kinderen.
De ‘nano’ in nanoproduct
Er zijn verschillende manieren waarop nanotechnologie wordt toegepast in producten. Zo kunnen bijvoorbeeld nanodeeltjes worden toegevoegd, zoals in zonnebrandcrème en sokken. Of de structuur van materialen wordt op nanoschaal bewerkt om het product steviger of lichter te maken, zoals bij sportartikelen. Daarnaast kan nanotechnologie gebruikt zijn als techniek om hele fijne structuren te maken, zoals in het geheugen van mobiele telefoons.
Geen controle
De database bevat producten die wereldwijd op de markt zijn. Dat wil niet zeggen dat ze hier in Nederland allemaal in de schappen liggen. De meeste producten komen uit de Verenigde Staten en zullen met name daar te koop zijn. In Nederland zijn in totaal 119 verschillende nanoproducten op de markt, zo bleek vorig jaar uit een inventarisatie van de Voedsel en Warenautoriteit (VWA). Maar net als PEN heeft ook de VWA niet gecontroleerd of er daadwerkelijk nanodeeltjes in een product zaten.
Dat is het probleem bij nanoproducten: we weten niet altijd zeker wanneer iets een nanoproduct is. Fabrikanten zijn niet verplicht op een product te vermelden dat het nanodeeltjes bevat of met nanotechnologie gemaakt is. En als er wel iets met ‘nano’ op het product staat, hoeft dat niet eens waar te zijn. Het kan ook een marketingtruc zijn. Een controlerende instantie als de VWA heeft nu nog niet de technieken om de aanwezigheid van nanodeeltjes in producten vast te stellen. Dan is er ook nog het veiligheidsaspect: van een aantal nanodeeltjes – die al in producten voorkomen – is nog niet volledig duidelijk wat de effecten zijn voor de gezondheid en het milieu. Het wachten is op regelgeving die duidelijkheid schept, en tot die tijd moet de consument zelf beslissen of hij een product wil kopen. Een database als die van PEN kan dan een beetje helpen.
Bron:
Consumer Products Inventory, Project on Emerging Nanotechnologies
(Kennislink)
Welke nanoproducten kun je nu al kopen?
Tennisrackets, onderbroeken en Benny de beer
Het aantal producten waarbij nanotechnologie wordt gebruikt bij het maken ervan, blijft gestaag groeien. Op dit moment zijn er wereldwijd ruim 1300 ‘nanoproducten’ op de markt, blijkt uit de meest recente inventarisatie. Om wat voor producten gaat het eigenlijk? En hoe weet je wanneer iets een nanoproduct is?
De markt overspoelen doet nanotechnologie momenteel niet. Maar de laatste cijfers laten wel zien dat de opmars van producten waar nanotechnologie wordt ingezet bij het maken ervan gestaag voortzet. Werden in 2005 nog 54 ‘nanoproducten’ geteld, de jaren erna is dat aantal vrijwel continu gestegen tot 1317 in 2010. De cijfers komen van de inventarisatie door het Amerikaanse Project on Emerging Nanotechnologies (PEN). Hoewel zij de producten niet wetenschappelijk testen – en de getallen dus met een korreltje zout moeten worden genomen – wordt de database door velen gezien als een goede en betrouwbare indicatie.
Het aantal nanoproducten per jaar, volgens de database van de Project on Emerging Nanotechnologies. De groei kan nagenoeg perfect benaderd worden met een rechte lijn. Afbeelding: © Project on Emerging Nanotechnologies
.Wat is PEN?
Project on Emerging Nanotechnologies (PEN) is een samenwerking tussen het onderzoeksinstituut Woodrow Wilson International Center for Scholars en de organisatie Pew Charitable Trusts, met als doel: publiek, beleidsmakers en bedrijfsleven objectief informeren over nanotechnologie. De database met nanoproducten komt tot stand met hulp van fabrikanten en betrouwbare bronnen. Helemaal waterdicht is het niet, want de producten worden niet wetenschappelijk getest. Desondanks grijpen politici en beleidsmakers meestal terug op deze database voor een overzicht van nanoproducten.
Vooral gezondheidsproducten
Over wat voor producten praten we eigenlijk als we het hebben over nanoproducten? Revolutionair nieuw spul? Dat valt wel mee. Nanotechnologie wordt momenteel veelal toegepast om de eigenschappen van bestaande producten te verbeteren. Bijvoorbeeld door tennisrackets of golfsticks sterker en lichter te maken. Of door nieuwe, handige eigenschappen te geven aan een product. Bijvoorbeeld een koelkast die bacteriën doodt, of jassen en overhemden die niet kreuken.
De verschillende soorten nanoproducten die nu verkrijgbaar zijn lopen erg uiteen. Van verzorgingsproducten tot autolak en van tuinartikelen tot speelgoed. De database van PEN heeft de producten in een aantal categorieën verdeeld. De categorie met de meeste producten is ‘Health and Fitness’ waaronder cosmetica, kleding en sportartikelen vallen. Denk dan aan een huidcrème met nanodeeltjes goud die de huid gezond houdt, niet-stinkende sokken en onderbroeken of, één van de bekendste, de transparante zonnebrandcrème.
De database bevat ook een aantal opvallende producten. Zo blijken bijvoorbeeld de Xbox 360 en de iPhone onderdelen te bevatten die met nanotechnologie gemaakt worden. Andere noemenswaardige producten zijn aluminiumfolie waarmee eten sneller gaar wordt zonder de knapperigheid te verliezen, een lichtgewicht ijsbijl en Benny de Beer (zie afbeelding links), de knuffelbeer waar zilvernanodeeltjes aan zijn toegevoegd om bacteriën weg te houden bij kinderen.
De ‘nano’ in nanoproduct
Er zijn verschillende manieren waarop nanotechnologie wordt toegepast in producten. Zo kunnen bijvoorbeeld nanodeeltjes worden toegevoegd, zoals in zonnebrandcrème en sokken. Of de structuur van materialen wordt op nanoschaal bewerkt om het product steviger of lichter te maken, zoals bij sportartikelen. Daarnaast kan nanotechnologie gebruikt zijn als techniek om hele fijne structuren te maken, zoals in het geheugen van mobiele telefoons.
Geen controle
De database bevat producten die wereldwijd op de markt zijn. Dat wil niet zeggen dat ze hier in Nederland allemaal in de schappen liggen. De meeste producten komen uit de Verenigde Staten en zullen met name daar te koop zijn. In Nederland zijn in totaal 119 verschillende nanoproducten op de markt, zo bleek vorig jaar uit een inventarisatie van de Voedsel en Warenautoriteit (VWA). Maar net als PEN heeft ook de VWA niet gecontroleerd of er daadwerkelijk nanodeeltjes in een product zaten.
Dat is het probleem bij nanoproducten: we weten niet altijd zeker wanneer iets een nanoproduct is. Fabrikanten zijn niet verplicht op een product te vermelden dat het nanodeeltjes bevat of met nanotechnologie gemaakt is. En als er wel iets met ‘nano’ op het product staat, hoeft dat niet eens waar te zijn. Het kan ook een marketingtruc zijn. Een controlerende instantie als de VWA heeft nu nog niet de technieken om de aanwezigheid van nanodeeltjes in producten vast te stellen. Dan is er ook nog het veiligheidsaspect: van een aantal nanodeeltjes – die al in producten voorkomen – is nog niet volledig duidelijk wat de effecten zijn voor de gezondheid en het milieu. Het wachten is op regelgeving die duidelijkheid schept, en tot die tijd moet de consument zelf beslissen of hij een product wil kopen. Een database als die van PEN kan dan een beetje helpen.
Bron:
Consumer Products Inventory, Project on Emerging Nanotechnologies
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
