W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
25-01-2013
De dubbelzinnige diameter van het proton.
Nieuwste metingen weer in tegenspraak met oudere
Zelfs van het proton, een heel gewoon deeltje, is niet duidelijk hoe groot het precies is. Metingen van twee jaar geleden spraken oudere al tegen. Nu zijn er nog nauwkeuriger metingen.
Een golfpakketje van een elektron in een waterstofatoom. Het pakketje is 'uitgesmeerd' tot in de kern, dus het elektron zit, klassiek gezegd, soms in het proton. De afbeelding op de vorige pagina is een golfpakketje met hogere energie, waarbij het elektron nooit in de kern zit.
In het klassieke beeld is het simpelste atoom – waterstof – een proton waar een elektron omheen draait, als de maan om de aarde. De baan van het elektron is ongeveer honderdduizend keer zo groot als het proton, zodat een atoom vrijwel helemaal lege ruimte is.
Het elektron is, voor zover nu bekend, een echt elementair deeltje, een puntdeeltje zonder afmetingen. Maar het proton bestaat uit drie quarks, die een ingewikkelde dans met elkaar uitvoeren onder het uitwisselen van gluonen. Geen wonder dus dat een proton geen scherp bepaalde diameter heeft, dat heeft een zwerm muggen ook niet.
Anderzijds, als je in deeltjesversnellers elektronen en protonen heel hard op elkaar schiet (zodat ze geen waterstofatomen kunnen vormen), dan kaatsen de elektronen op de protonen af alsof het harde bolletjes zijn, waarvan je de diameter kunt uitrekenen. Dit type metingen geeft een straal voor het proton van 0,87 femtometer (0,87 x 10^-15 meter).
Muonium
Het kan ook subtieler. Een conglomeraat van onderzoekers uit Europa, de VS en Taiwan heeft nu nog nauwkeuriger metingen gedaan aan muonium, een exotische variant van waterstof. In 2010 rapporteerden ze hier al over in Nature. Nu mogen ze het nog een keer overdoen in Science.
In muonium is het elektron vervangen door een muon. Muonen zijn te produceren in deeltjesversnellers. Het muon is een dubbelganger van het elektron, met precies dezelfde lading en overige eigenschappen, maar tweehonderd keer zo zwaar. Daardoor is de baan van het muon om het proton ook tweehonderd keer zo klein als die van het elektron.
Vervolgens gaat de quantumtheorie een stevig woordje meespreken. Elementaire deeltjes als het elektron en het muon zijn klassiek beschouwd weliswaar puntmassa's, maar quantumtheoretisch zijn het golfpakketjes, die rond de klassieke locatie van het puntdeeltje uitgesmeerd zijn. In principe zit daar geen grens aan, zij het dat ze steeds dunner uitgesmeerd raken naarmate de afstand toeneemt.
In de kleinste baan rond het proton is het elektron ook nog een klein beetje uitgesmeerd over het proton. Dit betekent, klassiek gesproken, dat het elektron een klein deel van de tijd in het proton verblijft! Dit heeft invloed op de hoogte van de energieniveaus die het elektron in het waterstofatoom kan bezetten (anders gezegd: hogere banen rond het proton waar het elektron in kan komen), en dus op het spectrum (de golflengtes van de straling die een waterstofatoom kan uitzenden), maar het effect is heel klein.
Het muon in muonium draait echter in een veel kleinere baan om het proton heen, waardoor dit effect veel sterker is en dus nauwkeuriger te meten. De onderzoekers maten zeer nauwkeurig de hoogte van de meest relevante energieniveaus door de muonium-atomen te 'porren' met laserlicht. De golflengte waarbij dat het best lukt, komt precies overeen met het energieverschil tussen twee niveaus.
Gegeven deze energieniveaus binnen het muonium-atoom, was het mogelijk terug te rekenen welke diameter het proton moet hebben: 0,840 femtometer. Dit resultaat heeft een tien keer kleinere foutmarge dan wat uit de botsingen in deeltjesversnellers bekend was, bovendien zijn ze in tegenspraak met elkaar: het gat tussen beide (0,87 – 0,840 = 0,03) is zeven keer groter dan de foutmarge in de botsingsmetingen.
Deze discrepantie wijst erop, dat de quantumtheorie van zelfs het simpelste atoom, waterstof, nog steeds niet helemaal af is, hoewel de principes al in de jaren dertig van de vorige eeuw zijn geformuleerd door mensen als Niels Bohr, Erwin Schrödinger en Werner Heisenberg.
Proton Structure from the Measurement of 2S-2P Transition Frequencies of Muonic Hydrogen, Aldo Antoningi e.v.a., Science, 25 januari 2013
(wetenschap24.nl)
De dubbelzinnige diameter van het proton.
Nieuwste metingen weer in tegenspraak met oudere
Zelfs van het proton, een heel gewoon deeltje, is niet duidelijk hoe groot het precies is. Metingen van twee jaar geleden spraken oudere al tegen. Nu zijn er nog nauwkeuriger metingen.
Een golfpakketje van een elektron in een waterstofatoom. Het pakketje is 'uitgesmeerd' tot in de kern, dus het elektron zit, klassiek gezegd, soms in het proton. De afbeelding op de vorige pagina is een golfpakketje met hogere energie, waarbij het elektron nooit in de kern zit.
In het klassieke beeld is het simpelste atoom – waterstof – een proton waar een elektron omheen draait, als de maan om de aarde. De baan van het elektron is ongeveer honderdduizend keer zo groot als het proton, zodat een atoom vrijwel helemaal lege ruimte is.
Het elektron is, voor zover nu bekend, een echt elementair deeltje, een puntdeeltje zonder afmetingen. Maar het proton bestaat uit drie quarks, die een ingewikkelde dans met elkaar uitvoeren onder het uitwisselen van gluonen. Geen wonder dus dat een proton geen scherp bepaalde diameter heeft, dat heeft een zwerm muggen ook niet.
Anderzijds, als je in deeltjesversnellers elektronen en protonen heel hard op elkaar schiet (zodat ze geen waterstofatomen kunnen vormen), dan kaatsen de elektronen op de protonen af alsof het harde bolletjes zijn, waarvan je de diameter kunt uitrekenen. Dit type metingen geeft een straal voor het proton van 0,87 femtometer (0,87 x 10^-15 meter).
Muonium
Het kan ook subtieler. Een conglomeraat van onderzoekers uit Europa, de VS en Taiwan heeft nu nog nauwkeuriger metingen gedaan aan muonium, een exotische variant van waterstof. In 2010 rapporteerden ze hier al over in Nature. Nu mogen ze het nog een keer overdoen in Science.
In muonium is het elektron vervangen door een muon. Muonen zijn te produceren in deeltjesversnellers. Het muon is een dubbelganger van het elektron, met precies dezelfde lading en overige eigenschappen, maar tweehonderd keer zo zwaar. Daardoor is de baan van het muon om het proton ook tweehonderd keer zo klein als die van het elektron.
Vervolgens gaat de quantumtheorie een stevig woordje meespreken. Elementaire deeltjes als het elektron en het muon zijn klassiek beschouwd weliswaar puntmassa's, maar quantumtheoretisch zijn het golfpakketjes, die rond de klassieke locatie van het puntdeeltje uitgesmeerd zijn. In principe zit daar geen grens aan, zij het dat ze steeds dunner uitgesmeerd raken naarmate de afstand toeneemt.
In de kleinste baan rond het proton is het elektron ook nog een klein beetje uitgesmeerd over het proton. Dit betekent, klassiek gesproken, dat het elektron een klein deel van de tijd in het proton verblijft! Dit heeft invloed op de hoogte van de energieniveaus die het elektron in het waterstofatoom kan bezetten (anders gezegd: hogere banen rond het proton waar het elektron in kan komen), en dus op het spectrum (de golflengtes van de straling die een waterstofatoom kan uitzenden), maar het effect is heel klein.
Het muon in muonium draait echter in een veel kleinere baan om het proton heen, waardoor dit effect veel sterker is en dus nauwkeuriger te meten. De onderzoekers maten zeer nauwkeurig de hoogte van de meest relevante energieniveaus door de muonium-atomen te 'porren' met laserlicht. De golflengte waarbij dat het best lukt, komt precies overeen met het energieverschil tussen twee niveaus.
Gegeven deze energieniveaus binnen het muonium-atoom, was het mogelijk terug te rekenen welke diameter het proton moet hebben: 0,840 femtometer. Dit resultaat heeft een tien keer kleinere foutmarge dan wat uit de botsingen in deeltjesversnellers bekend was, bovendien zijn ze in tegenspraak met elkaar: het gat tussen beide (0,87 – 0,840 = 0,03) is zeven keer groter dan de foutmarge in de botsingsmetingen.
Deze discrepantie wijst erop, dat de quantumtheorie van zelfs het simpelste atoom, waterstof, nog steeds niet helemaal af is, hoewel de principes al in de jaren dertig van de vorige eeuw zijn geformuleerd door mensen als Niels Bohr, Erwin Schrödinger en Werner Heisenberg.
Proton Structure from the Measurement of 2S-2P Transition Frequencies of Muonic Hydrogen, Aldo Antoningi e.v.a., Science, 25 januari 2013
(wetenschap24.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...
26-01-2013
Sci-fi wordt werkelijkheid: wetenschappers maken werkende 'trekstraal'
© brunopress.
Wetenschappers zijn erin geslaagd een werkende 'tractor beam' of trekstraal te ontwikkelen. Op microscopisch niveau konden ze objecten laten bewegen in de richting van een lichtbron, meldt Tweakers.net.
Onderzoekers van de Britse University of St Andrews en het Tsjechische Institute of Scientific Instruments creëerden een speciaal optisch veld dat de stralingsdruk van licht omkeert. Hierdoor is het - weliswaar op microscopisch niveau - voor het eerst gelukt objecten naar een lichtbron te trekken. De onderzoekscentra maken de vergelijking met trekstralen uit sciencefictionverhalen of -films zoals 'Star Trek'.
Normaal gesproken zorgt de stralingsdruk ervoor dat objecten in de stroom van fotonen van de lichtbron weggestuwd worden. Deze impuls werd in 1619 al ontdekt door Johannes Kepler, die constateerde dat de staarten van kometen altijd van de zon vandaan aan het firmament stonden. Theorieën over de manipulatie van de beweging van objecten met licht zijn er al sinds de jaren zestig, en eerder werden experimenten met een optische vortex gehouden om deeltjes voort te stuwen.
Toepassing
De nieuwe uitvinding maakt het echter mogelijk objecten in vloeistoffen en een vacuüm aan te trekken. Ook varieert de negatieve druk naargelang de eigenschappen van objecten, zoals grootte en samenstelling. Hierdoor is de techniek veelbelovend voor het sorteren van microscopische deeltjes of cellen, waar met name de medische wetenschap baat bij kan hebben.
Trekstralen op grote schaal hoeven we met deze techniek echter niet te verwachten, zegt een van de onderzoeksleiders tegen de BBC: "Helaas vindt er een overdracht van energie plaats. Op microscopisch niveau is dat geen probleem, maar op macroschaal leidt dit tot gigantische problemen." Een groot object zou er namelijk enorm door verhit worden.
(HLN)
Sci-fi wordt werkelijkheid: wetenschappers maken werkende 'trekstraal'
© brunopress.
Wetenschappers zijn erin geslaagd een werkende 'tractor beam' of trekstraal te ontwikkelen. Op microscopisch niveau konden ze objecten laten bewegen in de richting van een lichtbron, meldt Tweakers.net.
Onderzoekers van de Britse University of St Andrews en het Tsjechische Institute of Scientific Instruments creëerden een speciaal optisch veld dat de stralingsdruk van licht omkeert. Hierdoor is het - weliswaar op microscopisch niveau - voor het eerst gelukt objecten naar een lichtbron te trekken. De onderzoekscentra maken de vergelijking met trekstralen uit sciencefictionverhalen of -films zoals 'Star Trek'.
Normaal gesproken zorgt de stralingsdruk ervoor dat objecten in de stroom van fotonen van de lichtbron weggestuwd worden. Deze impuls werd in 1619 al ontdekt door Johannes Kepler, die constateerde dat de staarten van kometen altijd van de zon vandaan aan het firmament stonden. Theorieën over de manipulatie van de beweging van objecten met licht zijn er al sinds de jaren zestig, en eerder werden experimenten met een optische vortex gehouden om deeltjes voort te stuwen.
Toepassing
De nieuwe uitvinding maakt het echter mogelijk objecten in vloeistoffen en een vacuüm aan te trekken. Ook varieert de negatieve druk naargelang de eigenschappen van objecten, zoals grootte en samenstelling. Hierdoor is de techniek veelbelovend voor het sorteren van microscopische deeltjes of cellen, waar met name de medische wetenschap baat bij kan hebben.
Trekstralen op grote schaal hoeven we met deze techniek echter niet te verwachten, zegt een van de onderzoeksleiders tegen de BBC: "Helaas vindt er een overdracht van energie plaats. Op microscopisch niveau is dat geen probleem, maar op macroschaal leidt dit tot gigantische problemen." Een groot object zou er namelijk enorm door verhit worden.
(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...
28-01-2013
Nederlands lab op Zuidpool geopend
© reuters.
Een Nederlands laboratorium op de Zuidpool is zondag geopend. Het is het eerste onderzoekscomplex van Nederland op Antarctica. Ongeveer 15 wetenschappers zullen er onderzoek doen naar onder meer klimaatverandering.
De opening was twee dagen later dan gepland. De Nederlandse delegatie kon niet van Chili naar de Zuidpool vliegen, omdat het te hard waaide. In de delegatie zitten vertegenwoordigers van onder meer de ministeries van Buitenlandse Zaken en van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen. Zij worden vergezeld door een aantal journalisten.
Eerste Nederlander
Het nieuwe complex heet het Dirck Gerritszlaboratorium. Dat is vernoemd naar Dirck Gerritszoon Pomp (1544-1608). In 1599 zou hij, als eerste Nederlander ooit, het zuidpoolgebied hebben gezien. Dat gebeurde toen zijn schip, op weg naar Nederlands-Indië, uit koers werd geblazen.
(HLN)
Nederlands lab op Zuidpool geopend
© reuters.
Een Nederlands laboratorium op de Zuidpool is zondag geopend. Het is het eerste onderzoekscomplex van Nederland op Antarctica. Ongeveer 15 wetenschappers zullen er onderzoek doen naar onder meer klimaatverandering.
De opening was twee dagen later dan gepland. De Nederlandse delegatie kon niet van Chili naar de Zuidpool vliegen, omdat het te hard waaide. In de delegatie zitten vertegenwoordigers van onder meer de ministeries van Buitenlandse Zaken en van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen. Zij worden vergezeld door een aantal journalisten.
Eerste Nederlander
Het nieuwe complex heet het Dirck Gerritszlaboratorium. Dat is vernoemd naar Dirck Gerritszoon Pomp (1544-1608). In 1599 zou hij, als eerste Nederlander ooit, het zuidpoolgebied hebben gezien. Dat gebeurde toen zijn schip, op weg naar Nederlands-Indië, uit koers werd geblazen.
(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...
........ als eerste Nederlander ooit.........
De overdrijvende trap. Of de overtollige trap.
De toevoeging ooit (een onbekend tijdstip in verleden of toekomst) slaat nergens op.
De Engelse betekenis van ever, die ook het begrip aller tijden omvat, slaat ook nergens op.
Een verkorting van de eerste ooit gezien is onwaarschijnlijk.
......de eerste Nederlander.......
is blijkbaar niet indrukwekkend genoeg.
De overdrijvende trap. Of de overtollige trap.
De toevoeging ooit (een onbekend tijdstip in verleden of toekomst) slaat nergens op.
De Engelse betekenis van ever, die ook het begrip aller tijden omvat, slaat ook nergens op.
Een verkorting van de eerste ooit gezien is onwaarschijnlijk.
......de eerste Nederlander.......
is blijkbaar niet indrukwekkend genoeg.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
28-01-2013
Amerikanen boren kilometer diep in meer onder Antarctica
Een Amerikaanse poging om diep in Lake Whillans te boren, is geslaagd. Het meer ligt bijna een kilometer onder het ijs van Antarctica begraven.
Wetenschappers merkten gisteren dat sensoren een drukverschil aanduidden, wat erop wijst dat ze contact gemaakt hebben met het meer. Een camera heeft de doorbraak bevestigd. Het onderzoek is één van verschillende projecten om de meren onder Antarctica te bestuderen. In december moest een Brits team de boring naar Lake Ellsworth afbreken door technische problemen.
Lake Whillans ligt in het westen van Antarctica. Nu er een gat gemaakt is, zullen toestellen naar beneden worden gestuurd om de eigenschappen en omgeving van het meer te onderzoeken. Ze zullen monsters verzamelen die in laboratoria op de zuidpool en in universiteiten zullen worden onderzocht. In totaal zijn al zo'n 300 meren onder Antarctica ontdekt. Ze blijven vloeibaar dankzij geothermische hitte en druk. Sommige meren zijn met elkaar verbonden, maar anderen zijn volledig geïsoleerd. Daardoor kan het water ergens al duizend jaar oud zijn en onbekende micro-organismen bevatten.
Dit soort onderzoek is niet enkel op onze planeet interessant - wetenschappers proberen meer te weten te komen over de ijslaag in een opwarmende wereld - Jupiter en Saturnus hebben allebei een maan die een dikke ijsmassa bevat. Mogelijk kunnen wetenschappers daar op zoek gaan naar buitenaardse micro-organismen.
(HLN)
Amerikanen boren kilometer diep in meer onder Antarctica
Een Amerikaanse poging om diep in Lake Whillans te boren, is geslaagd. Het meer ligt bijna een kilometer onder het ijs van Antarctica begraven.
Wetenschappers merkten gisteren dat sensoren een drukverschil aanduidden, wat erop wijst dat ze contact gemaakt hebben met het meer. Een camera heeft de doorbraak bevestigd. Het onderzoek is één van verschillende projecten om de meren onder Antarctica te bestuderen. In december moest een Brits team de boring naar Lake Ellsworth afbreken door technische problemen.
Lake Whillans ligt in het westen van Antarctica. Nu er een gat gemaakt is, zullen toestellen naar beneden worden gestuurd om de eigenschappen en omgeving van het meer te onderzoeken. Ze zullen monsters verzamelen die in laboratoria op de zuidpool en in universiteiten zullen worden onderzocht. In totaal zijn al zo'n 300 meren onder Antarctica ontdekt. Ze blijven vloeibaar dankzij geothermische hitte en druk. Sommige meren zijn met elkaar verbonden, maar anderen zijn volledig geïsoleerd. Daardoor kan het water ergens al duizend jaar oud zijn en onbekende micro-organismen bevatten.
Dit soort onderzoek is niet enkel op onze planeet interessant - wetenschappers proberen meer te weten te komen over de ijslaag in een opwarmende wereld - Jupiter en Saturnus hebben allebei een maan die een dikke ijsmassa bevat. Mogelijk kunnen wetenschappers daar op zoek gaan naar buitenaardse micro-organismen.
(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...
28-01-2013
EU pompt miljarden in spitstechnologie
Neelie Kroes (rechts) met professor Henry Markram van het 'Human Brain'-project. © epa.
Elk één miljard euro Europese subsidie, dat krijgen twee grootschalige onderzoeksinitiatieven waarbij bijna 200 onderzoeksinstituten betrokken zijn. Het geld gaat de komende tien jaar naar een project dat het "wondermateriaal" grafeen onderzoekt en naar het 'Human Brain'-project, dat erg gedetailleerd uitpluist hoe het menselijke brein nu echt werkt.
De Europese Commissie omschrijft grafeen als "het wondermateriaal van de 21ste eeuw, net als plastic in de 20ste eeuw".21 voorstellen ('Flagships', vlaggenschepen, genoemd) wedijverden de voorbije 2,5 jaar om de enorme zak geld die de Europese Commissie heeft klaar staan om toekomstige en opkomende technologieën te financieren. Uiteindelijk koos een panel van 25 experts de winnaars uit 6 finalisten. De winnaars werden vandaag bekend gemaakt door eurocommissaris voor de Digitale Agenda Neelie Kroes.
Sterker dan staal
Het grafeenproject onderzoekt de unieke eigenschappen van het koolstofgebaseerde materiaal grafeen. Dat heeft een aantal uitzonderlijke eigenschappen: het is extreem dun, het geleidt elektriciteit veel beter dan koper, het is 100 tot 300 keer zo sterk als staal en het heeft unieke optische eigenschappen. De Europese Commissie omschrijft het als "het wondermateriaal van de 21ste eeuw, net als plastic in de 20ste eeuw". Wetenschappers denken dat grafeen uiteindelijk silicium zal vervangen, het materiaal waarmee computerchips vandaag worden gemaakt.
Het 'Human Brain'-project ontwikkelt dan weer het meest gedetailleerde model van het brein ter wereld. Op basis van dat model wordt onderzocht hoe het menselijk brein werkt, wat uiteindelijk moet leiden tot heel toegespitste behandeling van neurologische en aanverwante ziekten. Bovendien kan ook de informaticawereld profiteren van het onderzoek. Met het model willen de onderzoekers immers ook proberen computers te bouwen die het menselijke brein nabootsen.
Tien jaar lang
Professor Jari Kinaret van de Chalmers-universiteit in Zweden heeft de leiding over het grafeenproject. Daarbij meer dan 100 Europese onderzoeksgroepen betrokken. Aan het 'Human Brain'-project werken wetenschappers van 87 instellingen, waaronder de KU Leuven. Professor Henry Markram van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne heeft de leiding.
De Europese Commissie zal de projecten zal de projecten tien jaar lang - heel wat langer dan gebruikelijk - steunen via financieringsprogramma's voor onderzoek en innovatie, goed voor ongeveer een miljard euro per project.
(HLN)
EU pompt miljarden in spitstechnologie
Neelie Kroes (rechts) met professor Henry Markram van het 'Human Brain'-project. © epa.
Elk één miljard euro Europese subsidie, dat krijgen twee grootschalige onderzoeksinitiatieven waarbij bijna 200 onderzoeksinstituten betrokken zijn. Het geld gaat de komende tien jaar naar een project dat het "wondermateriaal" grafeen onderzoekt en naar het 'Human Brain'-project, dat erg gedetailleerd uitpluist hoe het menselijke brein nu echt werkt.
De Europese Commissie omschrijft grafeen als "het wondermateriaal van de 21ste eeuw, net als plastic in de 20ste eeuw".21 voorstellen ('Flagships', vlaggenschepen, genoemd) wedijverden de voorbije 2,5 jaar om de enorme zak geld die de Europese Commissie heeft klaar staan om toekomstige en opkomende technologieën te financieren. Uiteindelijk koos een panel van 25 experts de winnaars uit 6 finalisten. De winnaars werden vandaag bekend gemaakt door eurocommissaris voor de Digitale Agenda Neelie Kroes.
Sterker dan staal
Het grafeenproject onderzoekt de unieke eigenschappen van het koolstofgebaseerde materiaal grafeen. Dat heeft een aantal uitzonderlijke eigenschappen: het is extreem dun, het geleidt elektriciteit veel beter dan koper, het is 100 tot 300 keer zo sterk als staal en het heeft unieke optische eigenschappen. De Europese Commissie omschrijft het als "het wondermateriaal van de 21ste eeuw, net als plastic in de 20ste eeuw". Wetenschappers denken dat grafeen uiteindelijk silicium zal vervangen, het materiaal waarmee computerchips vandaag worden gemaakt.
Het 'Human Brain'-project ontwikkelt dan weer het meest gedetailleerde model van het brein ter wereld. Op basis van dat model wordt onderzocht hoe het menselijk brein werkt, wat uiteindelijk moet leiden tot heel toegespitste behandeling van neurologische en aanverwante ziekten. Bovendien kan ook de informaticawereld profiteren van het onderzoek. Met het model willen de onderzoekers immers ook proberen computers te bouwen die het menselijke brein nabootsen.
Tien jaar lang
Professor Jari Kinaret van de Chalmers-universiteit in Zweden heeft de leiding over het grafeenproject. Daarbij meer dan 100 Europese onderzoeksgroepen betrokken. Aan het 'Human Brain'-project werken wetenschappers van 87 instellingen, waaronder de KU Leuven. Professor Henry Markram van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne heeft de leiding.
De Europese Commissie zal de projecten zal de projecten tien jaar lang - heel wat langer dan gebruikelijk - steunen via financieringsprogramma's voor onderzoek en innovatie, goed voor ongeveer een miljard euro per project.
(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...
28-01-2013
Is DNA de harddisk van de toekomst?
tags: scienceBestanden op een harde schijf of in de cloud? Door gegevens in DNA vast te leggen gaan ze duizenden jaren mee.
Onderzoekers aan het European Bioinformatics Institute in Engeland hebben een deel van de 'I have a dream' speech van Martin Luther King opgeslagen op een streng DNA. Verder paste er ook nog een foto van hun laboratorium en alle sonnetten van Shakespeare op.
Voordeel van het opslaan op DNA in plaats van op een harde schijf is dat de bouwstenen van het leven een stuk langer meegaan.“We wisten al een tijdje dat het een goede manier is om gegevens op te slaan. Informatie van DNA gevonden in mammoetbotten van tienduizend jaar oud kunnen we nu nog steeds aflezen”, aldus Nick Goldman, hoofdonderzoeker bij de studie.
Nadat de gegevens op de DNA-streng waren gezet, werd de informatie vervolgens met 99,9 procent nauwkeurigheid afgelezen. Het opslaan van informatie op DNA is op dit moment nog een dure grap, maar verwacht wordt dat de prijs in de toekomst enorm gaat dalen. De wetenschappers verwachten dat de technologie binnen tien jaar goedkoop genoeg is om persoonlijke data op te slaan. Tenminste, als de trend die nu is ingezet op hetzelfde tempo door blijft lopen.
Het zal dus nog wel even duren voordat we onze usb-sticks en sd-kaartjes de prullenbak ingooien. Maar voor belangrijke bestanden die lang bewaard moeten worden, zoals bijvoorbeeld overheidsdocumenten, is het over een decennium wellicht mogelijk om over te stappen op DNA-opslag.
(bright.nl)
Is DNA de harddisk van de toekomst?
tags: scienceBestanden op een harde schijf of in de cloud? Door gegevens in DNA vast te leggen gaan ze duizenden jaren mee.
Onderzoekers aan het European Bioinformatics Institute in Engeland hebben een deel van de 'I have a dream' speech van Martin Luther King opgeslagen op een streng DNA. Verder paste er ook nog een foto van hun laboratorium en alle sonnetten van Shakespeare op.
Voordeel van het opslaan op DNA in plaats van op een harde schijf is dat de bouwstenen van het leven een stuk langer meegaan.“We wisten al een tijdje dat het een goede manier is om gegevens op te slaan. Informatie van DNA gevonden in mammoetbotten van tienduizend jaar oud kunnen we nu nog steeds aflezen”, aldus Nick Goldman, hoofdonderzoeker bij de studie.
Nadat de gegevens op de DNA-streng waren gezet, werd de informatie vervolgens met 99,9 procent nauwkeurigheid afgelezen. Het opslaan van informatie op DNA is op dit moment nog een dure grap, maar verwacht wordt dat de prijs in de toekomst enorm gaat dalen. De wetenschappers verwachten dat de technologie binnen tien jaar goedkoop genoeg is om persoonlijke data op te slaan. Tenminste, als de trend die nu is ingezet op hetzelfde tempo door blijft lopen.
Het zal dus nog wel even duren voordat we onze usb-sticks en sd-kaartjes de prullenbak ingooien. Maar voor belangrijke bestanden die lang bewaard moeten worden, zoals bijvoorbeeld overheidsdocumenten, is het over een decennium wellicht mogelijk om over te stappen op DNA-opslag.
(bright.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...
24-01-2013
Synthetisch cytoskelet
Nijmegenaren bedenken beste geleermiddel ooit
In Nijmegen is het eerste synthetische polymeer bedacht dat qua mechanische eigenschappen, vergelijkbaar is met de eiwitconstructies in een levende cel. En als bonus geleert het spul zò effectief dat je met één of twee kilo een compleet Olympisch wedstrijdzwembad moet kunnen veranderen in 25 miljoen porties gelatinepudding, meldt Nature deze week.
Artist's impression.
Het polymeer van Paul Kouwer, Alan Rowan en collega’s is een polyisocyanopeptide. Het monomeer bestaat uit een isocyanide-kop, tweemaal het aminozuur alanine, en di-, tri- of tetraethyleenglycol als staart. Bij polymerisatie worden de koppen covalent aan elkaar gezet, waarna waterstofbruggen tussen de alanines zorgen dat de keten een spiraalvorm krijgt.
Door deze inwendige stabilisering zijn de ketens veel stijver dan bij polymeren gebruikelijk is. Een commentaar in Nature vergelijkt het met spaghetti die maar gedeeltelijk gaar is. Voilgens de onderzoekers kun je er de onderdelen van het cellulaire cytoskelet levensecht mee nabootsen. Andere synthetische polymeren lijken meer op spaghetti die lang heeft staan doorkoken, en zijn daarvoor veel te slap.
De glycolstaarten steken loodrecht naar buiten, en zorgen er in eerste instantie voor dat het polymeer uitstekend oplost in water. Maar warm je de oplossing op, dan gaan de staarten omderlinge interactie vertonen en krijg je een gel. In de praktijk gebeurt dat abrupt op het moment dat je boven een bepaalde temperatuur komt. Het effect is reversibel: bij afkoeling lost de gel weer op.
De overgangstemperatuur is onder meer afhankelijk van de lengte van de ketens; de eerste Nijmeegse experimenten leverden polymeren op die bij 18 of 44 graden Celsius geleerden.
Dat temperatuurbereik biedt uitzicht op een oplossing die geleert zodra je hem over een open wond giet, als een soort instant-pleister. Het effect is reversibel, dus als je de gel niet meer nodig hebt is hij eenvoudig te verwijderen door te koelen met een ijszak. Tegenover Nature heeft Rowan bekend dat er al proeven met varkenspootjes worden gedaan.
Dat met dat zwembad heeft hij nog niet uitgeprobeerd, wellicht omdat niemand het bad beschikbaar wilde stellen.
bron: Nature, RU Nijmegen
(technischweekblad)
Synthetisch cytoskelet
Nijmegenaren bedenken beste geleermiddel ooit
In Nijmegen is het eerste synthetische polymeer bedacht dat qua mechanische eigenschappen, vergelijkbaar is met de eiwitconstructies in een levende cel. En als bonus geleert het spul zò effectief dat je met één of twee kilo een compleet Olympisch wedstrijdzwembad moet kunnen veranderen in 25 miljoen porties gelatinepudding, meldt Nature deze week.
Artist's impression.
Het polymeer van Paul Kouwer, Alan Rowan en collega’s is een polyisocyanopeptide. Het monomeer bestaat uit een isocyanide-kop, tweemaal het aminozuur alanine, en di-, tri- of tetraethyleenglycol als staart. Bij polymerisatie worden de koppen covalent aan elkaar gezet, waarna waterstofbruggen tussen de alanines zorgen dat de keten een spiraalvorm krijgt.
Door deze inwendige stabilisering zijn de ketens veel stijver dan bij polymeren gebruikelijk is. Een commentaar in Nature vergelijkt het met spaghetti die maar gedeeltelijk gaar is. Voilgens de onderzoekers kun je er de onderdelen van het cellulaire cytoskelet levensecht mee nabootsen. Andere synthetische polymeren lijken meer op spaghetti die lang heeft staan doorkoken, en zijn daarvoor veel te slap.
De glycolstaarten steken loodrecht naar buiten, en zorgen er in eerste instantie voor dat het polymeer uitstekend oplost in water. Maar warm je de oplossing op, dan gaan de staarten omderlinge interactie vertonen en krijg je een gel. In de praktijk gebeurt dat abrupt op het moment dat je boven een bepaalde temperatuur komt. Het effect is reversibel: bij afkoeling lost de gel weer op.
De overgangstemperatuur is onder meer afhankelijk van de lengte van de ketens; de eerste Nijmeegse experimenten leverden polymeren op die bij 18 of 44 graden Celsius geleerden.
Dat temperatuurbereik biedt uitzicht op een oplossing die geleert zodra je hem over een open wond giet, als een soort instant-pleister. Het effect is reversibel, dus als je de gel niet meer nodig hebt is hij eenvoudig te verwijderen door te koelen met een ijszak. Tegenover Nature heeft Rowan bekend dat er al proeven met varkenspootjes worden gedaan.
Dat met dat zwembad heeft hij nog niet uitgeprobeerd, wellicht omdat niemand het bad beschikbaar wilde stellen.
bron: Nature, RU Nijmegen
(technischweekblad)
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...
"beste geleermiddel ooit" is geen beschaafd Nederlands.
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Dit is geen semantische discussiedraad, maar een tijdsaanduiding na een rangaanduiding is prima en voegt daadwerkelijk informatie toe.quote:Op zaterdag 2 februari 2013 02:07 schreef Kees22 het volgende:
"beste geleermiddel ooit" is geen beschaafd Nederlands.
"Als eerste Nederlander van dat jaar", "De oudste Nederlander op het moment", "Het leukste boek van de eeuw"
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
06-02-2013
Maak kennis met Klondike: een pup geboren uit een bevroren embryo
Wetenschappers van de Cornell University zijn erin geslaagd om een gezonde pup uit een bevroren embryo geboren te laten worden. Een primeur: dat lukte wetenschappers op het westelijk halfrond nog niet eerder.
Het resultaat is Klondike: een vrolijke, negen maanden oude pup. De eicellen van zijn moeder werden met behulp van kunstmatige inseminatie bevrucht. Vervolgens werden de embryo’s die dat opleverde verzameld en ingevroren tot het moment waarop de surrogaatmoeder van Klondike klaar was om de embryo’s te ontvangen.
Beagle
Zowel de moeder als de surrogaatmoeder van Klondike is een beagle. Ook stroomt er nog wat labradorbloed door zijn lichaam. Zowel labradors als beagles behoren niet tot de bedreigde diersoorten. Toch biedt Klondike hoop voor bedreigde diersoorten: de technologie die de onderzoekers toepasten om Klondike geboren te laten worden, kan ook op bedreigde diersoorten worden toegepast.
Bedreigd
En dat kan wel eens de redding betekenen voor bedreigde hondachtigen, zoals de rode wolf. Het aantal rode wolven loopt rap terug en om het aantal rode wolven en de genetische diversiteit onder de wolven op te krikken, willen de onderzoekers ze graag assisteren bij de voortplanting. Bijvoorbeeld door bevruchte eicellen bij bepaalde vrouwtjes terug te plaatsen. Maar dat is nog niet zo gemakkelijk. Honden zijn namelijk maar één tot twee keer per jaar in staat om zwanger te worden. Bevruchte eicellen kunnen daar niet op wachten: zij blijven maar beperkt houdbaar. Tenzij wetenschappers ze invriezen: dan kunnen ze het moment waarop de surrogaatmoeder klaar is voor een zwangerschap wel afwachten.
Het experiment met Klondike toont nu aan dat het mogelijk is om embryo’s in te vriezen en in een later stadium in een hond terug te plaatsen en uit te laten groeien tot een gezonde pup. “De voortplanting van honden verloopt heel anders dan bij andere zoogdieren,” vertelt onderzoeker Alex Travis. “Wij proberen deze verschillen nu te begrijpen, zodat we verschillende kwesties – van het ontwikkelen van anticonceptie tot het in stand houden van de genetische diversiteit onder bedreigde diersoorten door ze te helpen bij de voortplanting – kunnen oplossen.”
(scientias.nl)
Maak kennis met Klondike: een pup geboren uit een bevroren embryo
Wetenschappers van de Cornell University zijn erin geslaagd om een gezonde pup uit een bevroren embryo geboren te laten worden. Een primeur: dat lukte wetenschappers op het westelijk halfrond nog niet eerder.
Het resultaat is Klondike: een vrolijke, negen maanden oude pup. De eicellen van zijn moeder werden met behulp van kunstmatige inseminatie bevrucht. Vervolgens werden de embryo’s die dat opleverde verzameld en ingevroren tot het moment waarop de surrogaatmoeder van Klondike klaar was om de embryo’s te ontvangen.
Beagle
Zowel de moeder als de surrogaatmoeder van Klondike is een beagle. Ook stroomt er nog wat labradorbloed door zijn lichaam. Zowel labradors als beagles behoren niet tot de bedreigde diersoorten. Toch biedt Klondike hoop voor bedreigde diersoorten: de technologie die de onderzoekers toepasten om Klondike geboren te laten worden, kan ook op bedreigde diersoorten worden toegepast.
Bedreigd
En dat kan wel eens de redding betekenen voor bedreigde hondachtigen, zoals de rode wolf. Het aantal rode wolven loopt rap terug en om het aantal rode wolven en de genetische diversiteit onder de wolven op te krikken, willen de onderzoekers ze graag assisteren bij de voortplanting. Bijvoorbeeld door bevruchte eicellen bij bepaalde vrouwtjes terug te plaatsen. Maar dat is nog niet zo gemakkelijk. Honden zijn namelijk maar één tot twee keer per jaar in staat om zwanger te worden. Bevruchte eicellen kunnen daar niet op wachten: zij blijven maar beperkt houdbaar. Tenzij wetenschappers ze invriezen: dan kunnen ze het moment waarop de surrogaatmoeder klaar is voor een zwangerschap wel afwachten.
Het experiment met Klondike toont nu aan dat het mogelijk is om embryo’s in te vriezen en in een later stadium in een hond terug te plaatsen en uit te laten groeien tot een gezonde pup. “De voortplanting van honden verloopt heel anders dan bij andere zoogdieren,” vertelt onderzoeker Alex Travis. “Wij proberen deze verschillen nu te begrijpen, zodat we verschillende kwesties – van het ontwikkelen van anticonceptie tot het in stand houden van de genetische diversiteit onder bedreigde diersoorten door ze te helpen bij de voortplanting – kunnen oplossen.”
(scientias.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...
06-02-2013
Belangrijke stap richting 3D-geprinte organen
Wetenschappers hebben een belangrijke stap gezet in het produceren van organen met een 3D-printer. Hierdoor zou orgaandonatie op termijn overbodig zijn en kunnen medicijnen beter getest worden.
Dat melden de wetenschappers van de Heriot-Watt University in Edinburgh.
Voorheen was het al mogelijk om op basis van niet-embryonale stamcellen bijvoorbeeld beenmerg en huid te produceren met een 3D-printer. De wetenschappers zijn er nu voor het eerst in geslaagd hele delicate embryonale celstructuren te produceren.
Hierdoor kan in potentie elk type cel uit het menselijk lichaam nagemaakt worden. In de toekomst kunnen daardoor hele organen met een 3D-printer gemaakt worden door stamcellen van een patiënt af te nemen.
Op die manier zou orgaandonatie dus overbodig worden en wordt de kans dat het lichaam een orgaan afstoot minimaal.
Medicijnen
"De technologie staat ons toe accuratere modellen van menselijk weefsel na te bouwen. Dat is essentieel bij het testen van medicijnen", legt Will Shu van de Heriot-Watt University uit. "Aangezien de meeste medicijnen bedoeld zijn voor mensen, is het logisch dit ook op menselijk weefsel te testen."
De onderzoekers, die samengewerkt hebben met het gespecialiseerde Roslin Cellab, wijzen er wel op dat het transplanteren van een 3D-geprint orgaan voorlopig nog toekomstmuziek is.
Door: NU.nl/Colin van Hoek
(nu.nl)
Belangrijke stap richting 3D-geprinte organen
Wetenschappers hebben een belangrijke stap gezet in het produceren van organen met een 3D-printer. Hierdoor zou orgaandonatie op termijn overbodig zijn en kunnen medicijnen beter getest worden.
Dat melden de wetenschappers van de Heriot-Watt University in Edinburgh.
Voorheen was het al mogelijk om op basis van niet-embryonale stamcellen bijvoorbeeld beenmerg en huid te produceren met een 3D-printer. De wetenschappers zijn er nu voor het eerst in geslaagd hele delicate embryonale celstructuren te produceren.
Hierdoor kan in potentie elk type cel uit het menselijk lichaam nagemaakt worden. In de toekomst kunnen daardoor hele organen met een 3D-printer gemaakt worden door stamcellen van een patiënt af te nemen.
Op die manier zou orgaandonatie dus overbodig worden en wordt de kans dat het lichaam een orgaan afstoot minimaal.
Medicijnen
"De technologie staat ons toe accuratere modellen van menselijk weefsel na te bouwen. Dat is essentieel bij het testen van medicijnen", legt Will Shu van de Heriot-Watt University uit. "Aangezien de meeste medicijnen bedoeld zijn voor mensen, is het logisch dit ook op menselijk weefsel te testen."
De onderzoekers, die samengewerkt hebben met het gespecialiseerde Roslin Cellab, wijzen er wel op dat het transplanteren van een 3D-geprint orgaan voorlopig nog toekomstmuziek is.
Door: NU.nl/Colin van Hoek
(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...
quote:Dit was de voorouder van de zoogdieren
`
Nog niet eerder was de evolutionaire stamboom van zoogdieren zo gedetailleerd als nu. Een omvangrijk internationaal onderzoek naar de oorsprong van zoogdieren is donderdag gepubliceerd in Science. .
In het onderzoek zijn de genetische en uiterlijke kenmerken van een subklasse van de zoogdieren onderzocht: de zoogdieren met één placenta of placentadieren. Met behulp van de uitgebreide dataset van de onderzoekers kon een kunstenaar het uiterlijk van de recentste gemeenschappelijke voorouder van alle placentadieren namaken. De placentadieren zijn een diverse groep van zoogdieren waar bijvoorbeeld walvissen, knaagdieren en mensen onder vallen.
T-Rex
Uit het onderzoek blijkt ook dat het ontstaan van de placentadieren van vandaag de dag plaatsvond na de massa-extinctie waarbij de dinosaurussen en 70 procent van al het leven op aarde uitstierf. Knaagdieren en primaten hebben de aarde dus niet gedeeld met de T-Rex, maar ontstonden na de ondergang van de dinosaurussen. Dit spreekt andere hypotheses tegen waarin onderzoekers stellen dat de ontwikkeling van de placentadieren plaatsvond toen prehistorisch supercontinent Gondwana splitstte.
Uiterlijk
Het onderzoeksteam verzamelde genetische informatie uit dna-monsters van levende en uitgestorven zoogdieren. Daarnaast verzamelden ze informatie over de uiterlijke kenmerken van 83 zoogdiersoorten. Elk afzonderlijk kenmerk, denk hierbij aan haarkleur, oorlengte of vachtstrepen, wordt een 'character' genoemd. In dit onderzoek werden 4500 van die afzonderlijke kenmerken gebruikt voor het classificeren van de verschillende diersoorten. Volgens de onderzoekers is er nog niet eerder rekening gehouden met zo veel verschillende eigenschappen.
Reconstructie
'De evolutionaire stamboom is net als het oplossen van een moordzaak. Het verhaal speelde zich af in het verleden en je kan het niet herhalen, maar wel reconstrueren', schrijven de onderzoekers. Met behulp van dna kan is de afstamming van zoogdieren onderzocht. Hierin bestuderen de onderzoekers de dna-codes en hoeveel deze van elkaar verschillen. Met enige kennis van de relatieve leeftijd en deze codes kan zo een stamboom worden gemaakt.
'Assembling the Tree of Life' is een project van the National Science Foundation en heeft als doel om de evolutionaire oorsprong van alle levende dingen te reconstrueren.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
08-02-2013
Mogelijk voor het eerst leven ontdekt onder Antarctisch ijs
Amerikaanse onderzoekers hebben in een meertje dat al vele jaren door een 800 meter dik pak ijs van de buitenwereld is afgesloten, mogelijk levende microben gevonden. En dat is een primeur.
De onderzoekers bestudeerden het subglaciale meer Whillans. Ze boorden door een 800 meter dik pak ijs heen en haalden enkele watermonsters boven. Dat was al een hele prestatie: nog nooit waren onderzoekers erin geslaagd om schone monsters uit een subglaciaal meer op Antarctica te halen.
Het gebied waar de onderzoekers aan de slag gingen. Afbeelding: WISSARD.org.
Leven
De monsters zijn de afgelopen dagen geanalyseerd en nu melden de onderzoekers dat ze er leven in hebben aangetroffen. In de monsters vonden de onderzoekers namelijk levende microben terug. “Ik denk dat het veilig is om te stellen dat het subglaciale meer onder de Whillans Ice Stream een microbiële verzameling bevat die in dit donkere en koude gebied groeit,” vertelt onderzoeker John Priscu aan National Geographic.
Voorzichtig
Het lijkt goed om nog even een slag om de arm te houden: nader onderzoek moet namelijk aantonen of deze eerste resultaten kloppen. Zo is het niet ondenkbaar dat de bacteriën die de onderzoekers hebben aangetroffen door de boor van het oppervlak van Antarctica zijn meegevoerd en zo in de monsters zijn beland. Maar die kans lijkt klein: de Amerikanen namen tal van maatregelen om een dergelijke ‘besmetting’ te voorkomen. Zo beschikte de boor over een filtersysteem en een systeem dat bacteriën met behulp van UV-licht doodt.
De onderzoekers maakten ook beelden onder het ijs. Hier ziet u de bodem van het meer dat overduidelijk bedekt is met tal van sedimenten. Foto: Dr. Alberto Behar / JPL / ASU / NSF / NASA.
Russen en Britten
Als de resultaten overeind blijven, is het voor het eerst dat in een meer onder het ijs op Antarctica leven is aangetroffen. Eerder boorden de Russen op Antarctica al naar leven, vooralsnog zonder resultaat. Ook de Britten deden een poging, maar die mislukte.
Wetenschappers stellen wel eens dat het landschap onder het ijs op Antarctica één van de laatste gebieden op aarde is waar we ons nog geen realistische voorstelling van kunnen maken. Dit onderzoek helpt ons om een beter beeld van deze ‘final frontier’ op aarde te krijgen. En uiteindelijk zou het ons zelfs een beter beeld kunnen geven van gebieden op andere hemellichamen. Zo zijn er bijvoorbeeld genoeg manen die met een dikke laag ijs bedekt zijn. Als er op aarde leven mogelijk is onder ijs, behoort dat op die plekken wellicht ook tot de mogelijkheden. En zo kan de zoektocht naar leven op extreme plekken op aarde wel eens bijdragen aan de zoektocht naar buitenaards leven.
(scientias.nl)
Mogelijk voor het eerst leven ontdekt onder Antarctisch ijs
Amerikaanse onderzoekers hebben in een meertje dat al vele jaren door een 800 meter dik pak ijs van de buitenwereld is afgesloten, mogelijk levende microben gevonden. En dat is een primeur.
De onderzoekers bestudeerden het subglaciale meer Whillans. Ze boorden door een 800 meter dik pak ijs heen en haalden enkele watermonsters boven. Dat was al een hele prestatie: nog nooit waren onderzoekers erin geslaagd om schone monsters uit een subglaciaal meer op Antarctica te halen.
Het gebied waar de onderzoekers aan de slag gingen. Afbeelding: WISSARD.org.
Leven
De monsters zijn de afgelopen dagen geanalyseerd en nu melden de onderzoekers dat ze er leven in hebben aangetroffen. In de monsters vonden de onderzoekers namelijk levende microben terug. “Ik denk dat het veilig is om te stellen dat het subglaciale meer onder de Whillans Ice Stream een microbiële verzameling bevat die in dit donkere en koude gebied groeit,” vertelt onderzoeker John Priscu aan National Geographic.
Voorzichtig
Het lijkt goed om nog even een slag om de arm te houden: nader onderzoek moet namelijk aantonen of deze eerste resultaten kloppen. Zo is het niet ondenkbaar dat de bacteriën die de onderzoekers hebben aangetroffen door de boor van het oppervlak van Antarctica zijn meegevoerd en zo in de monsters zijn beland. Maar die kans lijkt klein: de Amerikanen namen tal van maatregelen om een dergelijke ‘besmetting’ te voorkomen. Zo beschikte de boor over een filtersysteem en een systeem dat bacteriën met behulp van UV-licht doodt.
De onderzoekers maakten ook beelden onder het ijs. Hier ziet u de bodem van het meer dat overduidelijk bedekt is met tal van sedimenten. Foto: Dr. Alberto Behar / JPL / ASU / NSF / NASA.
Russen en Britten
Als de resultaten overeind blijven, is het voor het eerst dat in een meer onder het ijs op Antarctica leven is aangetroffen. Eerder boorden de Russen op Antarctica al naar leven, vooralsnog zonder resultaat. Ook de Britten deden een poging, maar die mislukte.
Wetenschappers stellen wel eens dat het landschap onder het ijs op Antarctica één van de laatste gebieden op aarde is waar we ons nog geen realistische voorstelling van kunnen maken. Dit onderzoek helpt ons om een beter beeld van deze ‘final frontier’ op aarde te krijgen. En uiteindelijk zou het ons zelfs een beter beeld kunnen geven van gebieden op andere hemellichamen. Zo zijn er bijvoorbeeld genoeg manen die met een dikke laag ijs bedekt zijn. Als er op aarde leven mogelijk is onder ijs, behoort dat op die plekken wellicht ook tot de mogelijkheden. En zo kan de zoektocht naar leven op extreme plekken op aarde wel eens bijdragen aan de zoektocht naar buitenaards leven.
(scientias.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...
10-02-2013
Meisje van drie nu al slimmer dan Einstein en Hawking
© ap.
In Groot-Brittannië is een driejarig meisje opgenomen in Mensa, het selecte clubje van hoogbegaafde mensen. Met een IQ van 162 hoort Alice Amos uit Guildford in Surrey nu al tot de intelligentste mensen ter wereld.
Het kind van Russische ouders werd in januari in de Britse Mensa-afdeling opgenomen. Op drie jaar is zij het jongste Mensa-lid aan de andere kant van het Kanaal; in totaal telt de Britse hoogbegaafdenclub 18 leden die nog niet schoolgerechtigd zijn.
Met haar 162 is de kleine Alice zowaar slimmer dan Napoleon Bonaparte (145) en Sigmund Freud (156) ooit zijn geweest. Met een intellectuele banddikte van twee eenheden gaat zij ook wijlen Albert Einstein en Steven Hawking vooraf.
Alice spreekt zowel Russisch als Engels en leest, volgens Mensa, met dezelfde interesse het sprookje van Goudlokje en de drie beren als de Fabels van Aesopus. Zij haalde haar score in een Engelstalige test, hoewel het Russisch haar moedertaal is. De gemiddelde Brit heeft een IQ van 100
(HLN)
Meisje van drie nu al slimmer dan Einstein en Hawking
© ap.
In Groot-Brittannië is een driejarig meisje opgenomen in Mensa, het selecte clubje van hoogbegaafde mensen. Met een IQ van 162 hoort Alice Amos uit Guildford in Surrey nu al tot de intelligentste mensen ter wereld.
Het kind van Russische ouders werd in januari in de Britse Mensa-afdeling opgenomen. Op drie jaar is zij het jongste Mensa-lid aan de andere kant van het Kanaal; in totaal telt de Britse hoogbegaafdenclub 18 leden die nog niet schoolgerechtigd zijn.
Met haar 162 is de kleine Alice zowaar slimmer dan Napoleon Bonaparte (145) en Sigmund Freud (156) ooit zijn geweest. Met een intellectuele banddikte van twee eenheden gaat zij ook wijlen Albert Einstein en Steven Hawking vooraf.
Alice spreekt zowel Russisch als Engels en leest, volgens Mensa, met dezelfde interesse het sprookje van Goudlokje en de drie beren als de Fabels van Aesopus. Zij haalde haar score in een Engelstalige test, hoewel het Russisch haar moedertaal is. De gemiddelde Brit heeft een IQ van 100
(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...
18-02-2013
Bionische hand met gevoel ontwikkeld
Zwitserse wetenschappers hebben een bionische hand ontwikkeld waarmee geamputeerden kunnen voelen wat ze aanraken.
Foto: Thinkstock
De nieuwe kunsthand kan doormiddel van elektroden worden aangesloten op het zenuwstelsel van patiënten, waardoor ze tastzin zullen ervaren in het elektronische lichaamsdeel.
Later dit jaar zal de eerste 'gevoelige' kunsthand worden geïmplanteerd in het lichaam van een 20-jarige Italiaan die zijn eigen hand en een deel van zijn onderarm verloor bij een ongeluk.
Dat hebben Zwitserse wetenschappers bekend gemaakt op een bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science in Boston.
Gedachtenbesturing
De onderzoekers van de Federale Polytechnische School in Lausanne zullen de bionische hand aansluiten op de twee hoofdzenuwen in de arm van de man: zijn elleboogzenuw en de mediaanzenuw, die is verbonden met de pols.
De patiënt wordt daardoor in staat gesteld de hand te besturen met zijn gedachten, maar zijn zenuwstelsel zal ook signalen ontvangen van de elektronica in de prothese wanneer hij iets aanraakt. De hoop is dat de kunsthand daardoor natuurlijker zal aanvoelen.
"Het is het eerste prothetische lichaamsdeel dat een rechtstreekse terugkoppeling aan het lichaam geeft bij een grijpbeweging", verklaart hoofdonderzoeker Sylvestro Micera in de Britse krant The Independent.
"Hoe meer gevoel een geamputeerde op die manier ervaart, hoe groter de kans dat hij zijn nieuwe lichaamsdeel volledig zal kunnen accepteren."
Naalden
Een primitiever model van de nieuwe kunsthand werd in 2009 al tijdelijk getest door Pierpaolo Petruzziello, een patiënt die zijn onderarm had verloren bij een auto-ongeluk.
Hij verklaarde tijdens het experiment dat hij het geprik van naalden kon voelen in de gevoelige delen van de bionische hand.
In het testmodel van de kunsthand zaten echter nog maar twee gevoelige zones. Het nieuwste type heeft niet alleen vijf gevoelige vingertoppen, ook de pols en handpalm kunnen zenuwsignalen naar het lichaam van de patiënt sturen.
Toekomst
In de toekomst hopen hoofdonderzoeker Micera en zijn collega's een kunsthand te ontwikkelen die qua gevoel niet meer te onderscheiden is van een echte hand.
"We hopen dat handprotheses op een dag voorgoed kunnen worden vastgezet in iemands arm, zodat patiënten vergeten dat ze een kunstmatig lichaamsdeel hebben", aldus Micera in The Guardian. "We willen een zo echt mogelijke hand maken als maar mogelijk is."
Door: NU.nl/Dennis Rijnvis
(nu.nl)
Bionische hand met gevoel ontwikkeld
Zwitserse wetenschappers hebben een bionische hand ontwikkeld waarmee geamputeerden kunnen voelen wat ze aanraken.
Foto: Thinkstock
De nieuwe kunsthand kan doormiddel van elektroden worden aangesloten op het zenuwstelsel van patiënten, waardoor ze tastzin zullen ervaren in het elektronische lichaamsdeel.
Later dit jaar zal de eerste 'gevoelige' kunsthand worden geïmplanteerd in het lichaam van een 20-jarige Italiaan die zijn eigen hand en een deel van zijn onderarm verloor bij een ongeluk.
Dat hebben Zwitserse wetenschappers bekend gemaakt op een bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science in Boston.
Gedachtenbesturing
De onderzoekers van de Federale Polytechnische School in Lausanne zullen de bionische hand aansluiten op de twee hoofdzenuwen in de arm van de man: zijn elleboogzenuw en de mediaanzenuw, die is verbonden met de pols.
De patiënt wordt daardoor in staat gesteld de hand te besturen met zijn gedachten, maar zijn zenuwstelsel zal ook signalen ontvangen van de elektronica in de prothese wanneer hij iets aanraakt. De hoop is dat de kunsthand daardoor natuurlijker zal aanvoelen.
"Het is het eerste prothetische lichaamsdeel dat een rechtstreekse terugkoppeling aan het lichaam geeft bij een grijpbeweging", verklaart hoofdonderzoeker Sylvestro Micera in de Britse krant The Independent.
"Hoe meer gevoel een geamputeerde op die manier ervaart, hoe groter de kans dat hij zijn nieuwe lichaamsdeel volledig zal kunnen accepteren."
Naalden
Een primitiever model van de nieuwe kunsthand werd in 2009 al tijdelijk getest door Pierpaolo Petruzziello, een patiënt die zijn onderarm had verloren bij een auto-ongeluk.
Hij verklaarde tijdens het experiment dat hij het geprik van naalden kon voelen in de gevoelige delen van de bionische hand.
In het testmodel van de kunsthand zaten echter nog maar twee gevoelige zones. Het nieuwste type heeft niet alleen vijf gevoelige vingertoppen, ook de pols en handpalm kunnen zenuwsignalen naar het lichaam van de patiënt sturen.
Toekomst
In de toekomst hopen hoofdonderzoeker Micera en zijn collega's een kunsthand te ontwikkelen die qua gevoel niet meer te onderscheiden is van een echte hand.
"We hopen dat handprotheses op een dag voorgoed kunnen worden vastgezet in iemands arm, zodat patiënten vergeten dat ze een kunstmatig lichaamsdeel hebben", aldus Micera in The Guardian. "We willen een zo echt mogelijke hand maken als maar mogelijk is."
Door: 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...
20-02-2013
Theorie van Kristalvorming Compleet.
Hoe een kristal precies kan ontstaan uit een oplossing houdt wetenschappers al decennia lang bezig. Onderzoekers van de TU Eindhoven presenteren nu, samen met Duitse en Amerikaanse onderzoekers, het ontbrekende puzzelstukje. De theorie voor kristalvorming, alom vertegenwoordigd in de natuur en de chemische industrie, lijkt hiermee compleet.
Beeld: apatiet, de vorm van calciumfosfaat waaruit ons bot is opgebouwd. Bron: TU Eindhoven/Wouter Habraken
Het team bereikte deze doorbraak door de kristallisatie van het mineraal calciumfosfaat – waaruit onze botten zijn opgebouwd – tot in detail te bestuderen. Het team publiceert er vandaag over in het online tijdschrift Nature Communications.
Bij kristallisatie ontstaat simpel gezegd een stof in vaste vorm, zoals bijvoorbeeld gebeurt bij het bevriezen van water. In de natuur ontstaan kristallen vooral uit ionen die zijn opgelost in water, zoals het geval is bij de vorming van schelpen of bot. Daarbij klonteren ionen samen tot steeds grotere kernen totdat bij een bepaalde grootte een kristal ontstaat. De details van dit groeiproces zijn echter al jaren onderwerp van discussie.
Ophef
Volgens de bestaande theorieën zijn het individuele ionen die samenklonteren tot een kristalkern. Maar in 2009 toonden chemici onder leiding van dr. Nico Sommerdijk (TU/e) in het groeiproces van calciumcarbonaat een extra tussenstap aan. De ionen zouden eerst kleine clusters vormen, voordat hieruit kristalkernen ontstonden. De vondst, die de cover van Science haalde, veroorzaakte grote ophef aangezien het een gat leek te slaan in de oude kristaltheorieën, waarin voor een dergelijke tussenstap geen plaats is.
Cryo-elektronenmicroscoop
Nu komt Sommerdijk op zijn conclusies terug. Althans, het blijkt subtieler te liggen dan gedacht. Samen met onderzoekers van het Duitse Max Planck Instituut en het Amerikaanse Lawrence Berkeley National Laboratory onderzocht hij uitvoeriger de rol van deze zogenoemde pre-nucleatieclusters bij de vorming van het mineraal calciumfosfaat. Met een cryo-elektronenmicroscoop, een apparaat dat afbeeldingen maakt van diepgevroren monsters, ontrafelde hij de precieze bestanddelen van de clusters en kon hij het groeiproces in detail bestuderen.
Valse start
In het artikel in Nature Communications concludeert Sommerdijk dat de clusters geen afgebakende tussenstap vormen, maar onderdeel zijn van een geleidelijk groeiproces. Sommerdijk duidt de vorming van clusters als een ‘valse start’ van de ionen, omdat die zich in oplossing alvast stapsgewijs organiseren zonder direct een groeikern te vormen. Op basis van de nieuwe inzichten hoeven de bestaande theorieën niet meer op de schop. Het team van Sommerdijk maakt de theorie nu compleet met de beschrijving van alternatieve ‘paden’ waarlangs zich een kristal kan vormen. In een tweede studie naar de kristalvorming van het mineraal magnetiet – deze maand online verschenen in Nature Materials - zag Sommerdijk zijn nieuwe conclusies bevestigd. Beide publicaties komen voort uit onderzoek dat door NWO gefinancierd is met een Vici-subsidie vanuit de Vernieuwingsimpuls.
Onenigheid
In de afgelopen jaren waren zowel de rol als de samenstelling van de pre-nucleatieclusters het onderwerp van intense wetenschappelijke discussies, zoals ook afgelopen zomer gedurende de prestigieuze Faraday Discussions. Ook binnen het team ontstond onenigheid over Sommerdijks nieuwe interpretatie. Een aantal teamleden hield vast aan het originele scenario, zelfs nadat tal van nieuwe experimenten bevestigden dat de clusters niet de samenstelling en rol hadden die eerder was voorgesteld. Uiteindelijk werd besloten het artikel dat na vier jaar experimenteren en verfijnen uiteindelijk bijna honderd pagina’s besloeg, in te dienen zonder de teamleden die de nieuwe inzichten niet konden accepteren.
Toepassingen
Volgens Sommerdijk zijn de belangrijkste vragen rond de vorming van kristallen nu beantwoord. Deze theoretische kennis is op allerlei terreinen van belang, aangezien kristallisatie alom vertegenwoordigd is in de natuur en de chemische industrie. Denk aan de vorming van koraal in de zee, de productie van medicijnen of het ontwerpen van nanodeeltjes. Het kan bijvoorbeeld helpen productieprocessen goedkoper, sneller of energiezuiniger te maken.
Het artikel ‘Ion-association complexes unite classical and non-classical theories for the biomimetic nucleation of calcium phosphate’ verschijnt 19 februari bij Nature Communications, DOI 10.1038/ncomms2490.
Het artikel ‘Nucleation and growth of magnetite from solution’, waar Nico Sommerdijk ook bij betrokken was, verscheen 3 februari online bij Nature Materials, DOI 10.1038/nmat3558.
(nwo.nl)
Theorie van Kristalvorming Compleet.
Hoe een kristal precies kan ontstaan uit een oplossing houdt wetenschappers al decennia lang bezig. Onderzoekers van de TU Eindhoven presenteren nu, samen met Duitse en Amerikaanse onderzoekers, het ontbrekende puzzelstukje. De theorie voor kristalvorming, alom vertegenwoordigd in de natuur en de chemische industrie, lijkt hiermee compleet.
Beeld: apatiet, de vorm van calciumfosfaat waaruit ons bot is opgebouwd. Bron: TU Eindhoven/Wouter Habraken
Het team bereikte deze doorbraak door de kristallisatie van het mineraal calciumfosfaat – waaruit onze botten zijn opgebouwd – tot in detail te bestuderen. Het team publiceert er vandaag over in het online tijdschrift Nature Communications.
Bij kristallisatie ontstaat simpel gezegd een stof in vaste vorm, zoals bijvoorbeeld gebeurt bij het bevriezen van water. In de natuur ontstaan kristallen vooral uit ionen die zijn opgelost in water, zoals het geval is bij de vorming van schelpen of bot. Daarbij klonteren ionen samen tot steeds grotere kernen totdat bij een bepaalde grootte een kristal ontstaat. De details van dit groeiproces zijn echter al jaren onderwerp van discussie.
Ophef
Volgens de bestaande theorieën zijn het individuele ionen die samenklonteren tot een kristalkern. Maar in 2009 toonden chemici onder leiding van dr. Nico Sommerdijk (TU/e) in het groeiproces van calciumcarbonaat een extra tussenstap aan. De ionen zouden eerst kleine clusters vormen, voordat hieruit kristalkernen ontstonden. De vondst, die de cover van Science haalde, veroorzaakte grote ophef aangezien het een gat leek te slaan in de oude kristaltheorieën, waarin voor een dergelijke tussenstap geen plaats is.
Cryo-elektronenmicroscoop
Nu komt Sommerdijk op zijn conclusies terug. Althans, het blijkt subtieler te liggen dan gedacht. Samen met onderzoekers van het Duitse Max Planck Instituut en het Amerikaanse Lawrence Berkeley National Laboratory onderzocht hij uitvoeriger de rol van deze zogenoemde pre-nucleatieclusters bij de vorming van het mineraal calciumfosfaat. Met een cryo-elektronenmicroscoop, een apparaat dat afbeeldingen maakt van diepgevroren monsters, ontrafelde hij de precieze bestanddelen van de clusters en kon hij het groeiproces in detail bestuderen.
Valse start
In het artikel in Nature Communications concludeert Sommerdijk dat de clusters geen afgebakende tussenstap vormen, maar onderdeel zijn van een geleidelijk groeiproces. Sommerdijk duidt de vorming van clusters als een ‘valse start’ van de ionen, omdat die zich in oplossing alvast stapsgewijs organiseren zonder direct een groeikern te vormen. Op basis van de nieuwe inzichten hoeven de bestaande theorieën niet meer op de schop. Het team van Sommerdijk maakt de theorie nu compleet met de beschrijving van alternatieve ‘paden’ waarlangs zich een kristal kan vormen. In een tweede studie naar de kristalvorming van het mineraal magnetiet – deze maand online verschenen in Nature Materials - zag Sommerdijk zijn nieuwe conclusies bevestigd. Beide publicaties komen voort uit onderzoek dat door NWO gefinancierd is met een Vici-subsidie vanuit de Vernieuwingsimpuls.
Onenigheid
In de afgelopen jaren waren zowel de rol als de samenstelling van de pre-nucleatieclusters het onderwerp van intense wetenschappelijke discussies, zoals ook afgelopen zomer gedurende de prestigieuze Faraday Discussions. Ook binnen het team ontstond onenigheid over Sommerdijks nieuwe interpretatie. Een aantal teamleden hield vast aan het originele scenario, zelfs nadat tal van nieuwe experimenten bevestigden dat de clusters niet de samenstelling en rol hadden die eerder was voorgesteld. Uiteindelijk werd besloten het artikel dat na vier jaar experimenteren en verfijnen uiteindelijk bijna honderd pagina’s besloeg, in te dienen zonder de teamleden die de nieuwe inzichten niet konden accepteren.
Toepassingen
Volgens Sommerdijk zijn de belangrijkste vragen rond de vorming van kristallen nu beantwoord. Deze theoretische kennis is op allerlei terreinen van belang, aangezien kristallisatie alom vertegenwoordigd is in de natuur en de chemische industrie. Denk aan de vorming van koraal in de zee, de productie van medicijnen of het ontwerpen van nanodeeltjes. Het kan bijvoorbeeld helpen productieprocessen goedkoper, sneller of energiezuiniger te maken.
Het artikel ‘Ion-association complexes unite classical and non-classical theories for the biomimetic nucleation of calcium phosphate’ verschijnt 19 februari bij Nature Communications, DOI 10.1038/ncomms2490.
Het artikel ‘Nucleation and growth of magnetite from solution’, waar Nico Sommerdijk ook bij betrokken was, verscheen 3 februari online bij Nature Materials, DOI 10.1038/nmat3558.
(nwo.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...
21-02-2013
Nieuwe qubit gemaakt in Delft
Het is wetenschappers van de technische universiteiten in Delft en Eindhoven en Stichting FOM gelukt een nieuw soort qubit te maken. De basis voor deze qubit is niet het gebruikelijke elektron, maar juist het gebrek daaraan. Volgens de wetenschappers is hij daardoor sneller en stabieler. Het onderzoek werd in Nature Nanotechnology gepubliceerd.
Al jaren wordt er geprobeerd om de zogenoemde spins van elektronen te controleren en manipuleren, en dat lukt inmiddels al redelijk. De spin kan worden voorgesteld als het ronddraaien van het elektron. Wetenschappers doen daar zoveel moeite voor omdat een controleerbare spin kan dienen als qubit, de rekeneenheid van de toekomstige quantumcomputer. Een apparaat dat de conventionele computer bij het oplossen van sommige wiskundige vraagstukken ruimschoots zal verslaan.
In de zoektocht naar een stabiele qubit zijn Delftse wetenschappers er nu voor het eerst in geslaagd om niet gebruik te maken van de plek waar een elektron zit, maar van de plek waar een elektron ontbreekt. Met andere woorden, ze stabiliseerden en manipuleerden de spin van een ‘elektron-gat’.
“Deze gaten komen van nature voor in halfgeleidende materialen”, zegt Vlad Pribiag, onderzoeker van de Technische Universiteit Delft en hoofdauteur van het artikel. “Alleen waar de meeste onderzoekers zich focussen op de elektronen, richten wij ons op de gaten. Het ontbreken van een elektron kan namelijk ook gezien worden als een positief deeltje (met spin) tussen de voor de rest negatief geladen elektronen in het materiaal.”
Een quantumcomputer maakt gebruik van de vreemde wetten van de quantummechanica, die bijvoorbeeld stellen dat een deeltje tegelijkertijd linksom en rechtsom kan draaien. Door informatie aan de draairichting van zo’n deeltje te koppelen kan een quantumcomputer veel berekeningen tegelijk uitvoeren. Dit principe is overigens vooral handig voor het op lossen van specifieke wiskunde problemen, zoals het vinden van priemgetallen en het simuleren van interacties van elementaire deeltjes.
Hoewel het al is bewezen dat er gerekend kan worden met spins is een werkende quantumcomputer waarschijnlijk nog jaren van realisatie verwijderd. Een grote uitdaging is het maken van een stabiele qubit, de rekeneenheid van een quantumcomputer. Daarvoor kunnen elektronen gebruikt worden, maar het grote nadeel daarvan is dat ze makkelijk van hun stuk worden gebracht door interacties met de omgeving. De qubit is zijn informatie dan kwijt en berekening van de quantumcomputer loopt in de soep.
Qubits vangen met elektrische drempels
De wetenschappers gebruikten een vergelijkbare opstelling als waarin elektronspins vaak worden gecontroleerd. Een halfgeleidende nanodraad gemaakt van indium en antimoon wordt dwars over enkele kleinere draden heen gespannen. Deze nanodraden werden gemaakt door wetenschappers van de Technische Universiteit Eindhoven.
‘Elektron-gaten’ worden in de nanowire tot stoppen gebracht door een spanning op de gates te zetten.
TUdelft
Door een spanning te zetten op die onderste draden worden er als het ware drempels van elektrische velden gecreëerd. Tussen die drempels in kunnen elektronen in de nanodraad opgesloten worden. Maar, zo blijkt nu, ook de positieve gaten tussen die elektronen.
Door de spanningen op zowel de halfgeleidende draad als op de onderste draden te variëren en te meten kunnen de spins worden gecontroleerd, veranderd en uitgelezen. En dat is precies hetgeen dat ze geschikt maakt voor gebruik in een quantumcomputer.
Voordelen van gaten
Elektron-gaten hebben minder interactie met atoomkernen en zijn daardoor stabieler.
Pribiag zegt dat het gebruik van gaten boven elektronen mogelijk grote voordelen kan hebben. “De theorie zegt dat de spins van gaten veel minder interactie aangaan met de spins van atoomkernen. Die interacties zorgen voor de grootste verstoringen bij qubits van elektronen. Onze metingen laten zien dat de informatie ongeveer 10 keer langer kan worden opgeslagen in een gat.”
Ook zou de qubit sneller zijn. Spins van gevangen elektronen worden normaal gesproken ‘bewerkt’ door ze onder invloed van een elektrische spanning door de draad heen en weer te schuiven, dat heeft invloed op hun spin. Op deze manier kan er nieuwe informatie in de qubit worden gestopt. “Dat werkt goed, maar wat we zagen bij onze qubits is dat de spins van gaten veel sneller te manipuleren zijn dan die van elektronen. Dat zou uiteindelijk dus snellere qubits opleveren.”
Samen is beter
Het is nog te vroeg om te zeggen dat we bijna een quantumcomputer hebben, maar wetenschappers verkennen in rap tempo alle mogelijke opstellingen die een qubit kunnen vormen.
Het combineren van verschillende soorten qubits kan uiteindelijk zelfs weer nieuwe mogelijkheden opleveren, aldus Pribiag. “Een idee is om een elektron-qubit samen te laten werken met onze nieuwe qubit. De interactie van de twee kan er volgens de theorie voor zorgen dat er een foton wordt uitgezonden. Zijn polarisatie (de richting waarin het licht ‘draait’ – red.) zou dan informatie bevatten over de stand van de spins in de qubit. Zo’n foton kan weer gebruikt worden voor de communicatie met andere onderdelen in een quantumcomputer.”
Maar zo ver is het nog lang niet. Pribiag en collega’s willen eerst achterhalen hoeveel sneller en hoeveel stabiel hun nieuwe qubit is ten opzichte van andere qubits. “Dit is slechts een van de vele wegen naar een functionele qubit en quantumcomputer, maar ik denk wel dat het een veelbelovende weg is.”
D-Wave Systems Inc. claimt in 2011 al een werkende quantumcomputer te hebben gebouwd, maar veel wetenschappers twijfelen of dit werkelijk een quantumcomputer is.
D-Wave Systems Inc.
Bron:
Pribiag V. et al., Electrical control of single hole spins in nanowire quantum dots, Nature Nanotechnology (17 februari 2013), DOI:10.1038/nnano.2013.5
(kennislink)
Nieuwe qubit gemaakt in Delft
Het is wetenschappers van de technische universiteiten in Delft en Eindhoven en Stichting FOM gelukt een nieuw soort qubit te maken. De basis voor deze qubit is niet het gebruikelijke elektron, maar juist het gebrek daaraan. Volgens de wetenschappers is hij daardoor sneller en stabieler. Het onderzoek werd in Nature Nanotechnology gepubliceerd.
Al jaren wordt er geprobeerd om de zogenoemde spins van elektronen te controleren en manipuleren, en dat lukt inmiddels al redelijk. De spin kan worden voorgesteld als het ronddraaien van het elektron. Wetenschappers doen daar zoveel moeite voor omdat een controleerbare spin kan dienen als qubit, de rekeneenheid van de toekomstige quantumcomputer. Een apparaat dat de conventionele computer bij het oplossen van sommige wiskundige vraagstukken ruimschoots zal verslaan.
In de zoektocht naar een stabiele qubit zijn Delftse wetenschappers er nu voor het eerst in geslaagd om niet gebruik te maken van de plek waar een elektron zit, maar van de plek waar een elektron ontbreekt. Met andere woorden, ze stabiliseerden en manipuleerden de spin van een ‘elektron-gat’.
“Deze gaten komen van nature voor in halfgeleidende materialen”, zegt Vlad Pribiag, onderzoeker van de Technische Universiteit Delft en hoofdauteur van het artikel. “Alleen waar de meeste onderzoekers zich focussen op de elektronen, richten wij ons op de gaten. Het ontbreken van een elektron kan namelijk ook gezien worden als een positief deeltje (met spin) tussen de voor de rest negatief geladen elektronen in het materiaal.”
Een quantumcomputer maakt gebruik van de vreemde wetten van de quantummechanica, die bijvoorbeeld stellen dat een deeltje tegelijkertijd linksom en rechtsom kan draaien. Door informatie aan de draairichting van zo’n deeltje te koppelen kan een quantumcomputer veel berekeningen tegelijk uitvoeren. Dit principe is overigens vooral handig voor het op lossen van specifieke wiskunde problemen, zoals het vinden van priemgetallen en het simuleren van interacties van elementaire deeltjes.
Hoewel het al is bewezen dat er gerekend kan worden met spins is een werkende quantumcomputer waarschijnlijk nog jaren van realisatie verwijderd. Een grote uitdaging is het maken van een stabiele qubit, de rekeneenheid van een quantumcomputer. Daarvoor kunnen elektronen gebruikt worden, maar het grote nadeel daarvan is dat ze makkelijk van hun stuk worden gebracht door interacties met de omgeving. De qubit is zijn informatie dan kwijt en berekening van de quantumcomputer loopt in de soep.
Qubits vangen met elektrische drempels
De wetenschappers gebruikten een vergelijkbare opstelling als waarin elektronspins vaak worden gecontroleerd. Een halfgeleidende nanodraad gemaakt van indium en antimoon wordt dwars over enkele kleinere draden heen gespannen. Deze nanodraden werden gemaakt door wetenschappers van de Technische Universiteit Eindhoven.
‘Elektron-gaten’ worden in de nanowire tot stoppen gebracht door een spanning op de gates te zetten.
TUdelft
Door een spanning te zetten op die onderste draden worden er als het ware drempels van elektrische velden gecreëerd. Tussen die drempels in kunnen elektronen in de nanodraad opgesloten worden. Maar, zo blijkt nu, ook de positieve gaten tussen die elektronen.
Door de spanningen op zowel de halfgeleidende draad als op de onderste draden te variëren en te meten kunnen de spins worden gecontroleerd, veranderd en uitgelezen. En dat is precies hetgeen dat ze geschikt maakt voor gebruik in een quantumcomputer.
Voordelen van gaten
Elektron-gaten hebben minder interactie met atoomkernen en zijn daardoor stabieler.
Pribiag zegt dat het gebruik van gaten boven elektronen mogelijk grote voordelen kan hebben. “De theorie zegt dat de spins van gaten veel minder interactie aangaan met de spins van atoomkernen. Die interacties zorgen voor de grootste verstoringen bij qubits van elektronen. Onze metingen laten zien dat de informatie ongeveer 10 keer langer kan worden opgeslagen in een gat.”
Ook zou de qubit sneller zijn. Spins van gevangen elektronen worden normaal gesproken ‘bewerkt’ door ze onder invloed van een elektrische spanning door de draad heen en weer te schuiven, dat heeft invloed op hun spin. Op deze manier kan er nieuwe informatie in de qubit worden gestopt. “Dat werkt goed, maar wat we zagen bij onze qubits is dat de spins van gaten veel sneller te manipuleren zijn dan die van elektronen. Dat zou uiteindelijk dus snellere qubits opleveren.”
Samen is beter
Het is nog te vroeg om te zeggen dat we bijna een quantumcomputer hebben, maar wetenschappers verkennen in rap tempo alle mogelijke opstellingen die een qubit kunnen vormen.
Het combineren van verschillende soorten qubits kan uiteindelijk zelfs weer nieuwe mogelijkheden opleveren, aldus Pribiag. “Een idee is om een elektron-qubit samen te laten werken met onze nieuwe qubit. De interactie van de twee kan er volgens de theorie voor zorgen dat er een foton wordt uitgezonden. Zijn polarisatie (de richting waarin het licht ‘draait’ – red.) zou dan informatie bevatten over de stand van de spins in de qubit. Zo’n foton kan weer gebruikt worden voor de communicatie met andere onderdelen in een quantumcomputer.”
Maar zo ver is het nog lang niet. Pribiag en collega’s willen eerst achterhalen hoeveel sneller en hoeveel stabiel hun nieuwe qubit is ten opzichte van andere qubits. “Dit is slechts een van de vele wegen naar een functionele qubit en quantumcomputer, maar ik denk wel dat het een veelbelovende weg is.”
D-Wave Systems Inc. claimt in 2011 al een werkende quantumcomputer te hebben gebouwd, maar veel wetenschappers twijfelen of dit werkelijk een quantumcomputer is.
D-Wave Systems Inc.
Bron:
Pribiag V. et al., Electrical control of single hole spins in nanowire quantum dots, Nature Nanotechnology (17 februari 2013), DOI:10.1038/nnano.2013.5
(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...
27-02-2013
Wetenschapper wil kunstmatig brein bouwen
© thinkstock.
Een Duitse onderzoeker wil een kunstmatig brein bouwen met memristors als belangrijkste bouwstenen. Dergelijke neurale netwerken zouden in staat moeten zijn te leren, meldt Tweakers.net.
De Duitse onderzoeker Andy Thomas is docent aan de natuurkundefaculteit van de universiteit van Bielefield en publiceert zijn plannen voor een blauwdruk in maart in het Journal of Physics. Centraal staan memristors. Die relatief recent ontdekte elektronische bouwstenen zijn passieve elementen, net als weerstanden. Anders dan een weerstand behoudt een memristor echter zijn laatste stand wanneer het circuit onderbroken wordt. Aan dat geheugengedrag dankt de memristor zijn naam.
Geheugen
Een 'geheugenweerstand' die zijn laatste stand onthoudt, zou het elektronische equivalent van een synaps, wat in onze hersenen zorgt voor de onderlinge verbindingen tussen neuronen. Omdat memristors in functie op synapsen lijken, wil Thomas ze inzetten als bouwstenen voor zelflerende neurale netwerken. Hun geschiktheid werd al eerder aangetoond door Thomas' eigen onderzoeksgroep en door andere onderzoekers, onder meer van Intel.
Meer variatie
Omdat de weerstand van een memristor afhankelijk is van de stroom die er doorheen gaat, is veel meer variatie mogelijk dan de twee standen (1 of 0) bij bits. Memristors fungeren meer analoog, zoals samenwerkende synapsen in hersenen dat ook doen. Bovendien zou een neuraal netwerk met memristors niet alleen in staat zijn tot leren, maar ook tot vergeten. Een dergelijk neuraal netwerk is in theorie ook te bouwen met conventionele, op transistors gebaseerde circuits. De constructie wordt echter een stuk eenvoudiger door het gebruik van passieve componenten zoals memristors
(HLN)
Wetenschapper wil kunstmatig brein bouwen
© thinkstock.
Een Duitse onderzoeker wil een kunstmatig brein bouwen met memristors als belangrijkste bouwstenen. Dergelijke neurale netwerken zouden in staat moeten zijn te leren, meldt Tweakers.net.
De Duitse onderzoeker Andy Thomas is docent aan de natuurkundefaculteit van de universiteit van Bielefield en publiceert zijn plannen voor een blauwdruk in maart in het Journal of Physics. Centraal staan memristors. Die relatief recent ontdekte elektronische bouwstenen zijn passieve elementen, net als weerstanden. Anders dan een weerstand behoudt een memristor echter zijn laatste stand wanneer het circuit onderbroken wordt. Aan dat geheugengedrag dankt de memristor zijn naam.
Geheugen
Een 'geheugenweerstand' die zijn laatste stand onthoudt, zou het elektronische equivalent van een synaps, wat in onze hersenen zorgt voor de onderlinge verbindingen tussen neuronen. Omdat memristors in functie op synapsen lijken, wil Thomas ze inzetten als bouwstenen voor zelflerende neurale netwerken. Hun geschiktheid werd al eerder aangetoond door Thomas' eigen onderzoeksgroep en door andere onderzoekers, onder meer van Intel.
Meer variatie
Omdat de weerstand van een memristor afhankelijk is van de stroom die er doorheen gaat, is veel meer variatie mogelijk dan de twee standen (1 of 0) bij bits. Memristors fungeren meer analoog, zoals samenwerkende synapsen in hersenen dat ook doen. Bovendien zou een neuraal netwerk met memristors niet alleen in staat zijn tot leren, maar ook tot vergeten. Een dergelijk neuraal netwerk is in theorie ook te bouwen met conventionele, op transistors gebaseerde circuits. De constructie wordt echter een stuk eenvoudiger door het gebruik van passieve componenten zoals memristors
(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...
28-02-2013
Wetenschap plaatst oog op staart kikkervis en het werkt nog ook!
Wetenschappers hebben de ogen van kikkervisjes verwijderd en de kikkervisjes vervolgens ogen op hun staart gegeven. Ondanks dat deze ogen geen natuurlijke verbinding met het brein hadden, werkten ze wel. Het toont aan dat ogen die ver van het hoofd getransplanteerd worden en het zonder een directe neurale verbinding met het brein moeten doen, toch gebruikt kunnen worden om te zien.
Onderzoekers van Tufts University verzamelden een aantal embryo’s van kikkers en verwijderden hun ogen. Vervolgens werden de ogen van een aantal ‘donor-embryo’s’ op de staart van de embryo’s geplaatst. Deze ogen van ‘donor-embryo’s’ waren genetisch gemanipuleerd: ze genereerden een rood fluorescerend proteïne. Daardoor konden de onderzoekers achterhalen met welk netwerk de ogen zich verbonden: onder een microscoop lichtten de signalen die de ogen aan dit netwerk afgaven, rood op.
Wervelkolom
Geen enkel kikkervisje bleek er in te slagen om de ogen direct te verbinden met het brein. Maar iets meer dan negentien procent van de kikkervisjes bleek optische zenuwen te verbinden met de wervelkolom. Dat schrijven de onderzoekers in het blad The Journal of Experimental Biology.
Kijken
Grote vraag was natuurlijk: konden deze kikkervisjes met de ogen op de staart ook echt zien? De onderzoekers zetten daartoe een experiment op. Ze zetten de kikkervissen in een bak met water. Aan de ene kant scheen er een rood licht op het water. Aan de andere kant een blauw licht. De onderzoekers gaven de kikkervisjes die naar het rode licht zwommen een lichte elektrische schok. De kikkervisjes die hun optische zenuwen verbonden hadden met de wervelkolom, begonnen het rode licht daarop te mijden. Kikkervisjes die blind waren en kikkervisjes die geen elektrische schok kregen, deden dat niet. Het wijst erop dat de kikkervisjes het rode en blauwe licht konden zien.
Een oog op de staart. Foto: Douglas Blackiston.
Flexibel brein
“Dit is nog nooit aangetoond,” vertelt onderzoeker Michael Levin. “Niemand zou durven vermoeden dat ogen op de flank van een kikkervisje konden zien, zeker niet wanneer je weet dat ze verbonden zijn met de wervelkolom en dus niet met het brein.” Het onderzoek wijst erop dat het brein veel flexibeler is dan gedacht. “Het brein kan visuele informatie van misplaatste ogen, zelfs als die ogen ver van het hoofd geplaatst worden, verwerken.”
Meer onderzoek
Meer onderzoek is hard nodig. Zo willen de onderzoekers graag achterhalen hoe het brein de elektrische signalen die afkomstig zijn van het gebied rondom de maag herkent als visuele signalen. Ook willen ze achterhalen of het brein ook zo flexibel met andere misplaatste lichaamsdelen om kan gaan en of het brein ook in andere diersoorten zo flexibel is.
Uiteindelijk hebben de onderzoekers een helder doel voor ogen. “Eén van de grootste uitdagingen is begrijpen hoe het brein en het lichaam zich aanpassen aan grote organisatorische veranderingen,” stelt onderzoeker Douglas Blackiston. “Een belangrijk doel in de geneeskunde is om op een dag in staat te zijn om de functie van een beschadigd of missende zintuig door het gebruik van biologische of kunstmatige componenten te vervangen,” voegt Levin toe. “Deze studie heeft verschillende implicaties, maar vanuit de geneeskunde gezien is de belangrijkste implicatie toch dat we geen specifieke connecties naar het brein hoeven te maken om zintuiglijke aandoeningen, zoals blindheid, te behandelen.”
(scientias.nl)
Wetenschap plaatst oog op staart kikkervis en het werkt nog ook!
Wetenschappers hebben de ogen van kikkervisjes verwijderd en de kikkervisjes vervolgens ogen op hun staart gegeven. Ondanks dat deze ogen geen natuurlijke verbinding met het brein hadden, werkten ze wel. Het toont aan dat ogen die ver van het hoofd getransplanteerd worden en het zonder een directe neurale verbinding met het brein moeten doen, toch gebruikt kunnen worden om te zien.
Onderzoekers van Tufts University verzamelden een aantal embryo’s van kikkers en verwijderden hun ogen. Vervolgens werden de ogen van een aantal ‘donor-embryo’s’ op de staart van de embryo’s geplaatst. Deze ogen van ‘donor-embryo’s’ waren genetisch gemanipuleerd: ze genereerden een rood fluorescerend proteïne. Daardoor konden de onderzoekers achterhalen met welk netwerk de ogen zich verbonden: onder een microscoop lichtten de signalen die de ogen aan dit netwerk afgaven, rood op.
Wervelkolom
Geen enkel kikkervisje bleek er in te slagen om de ogen direct te verbinden met het brein. Maar iets meer dan negentien procent van de kikkervisjes bleek optische zenuwen te verbinden met de wervelkolom. Dat schrijven de onderzoekers in het blad The Journal of Experimental Biology.
Kijken
Grote vraag was natuurlijk: konden deze kikkervisjes met de ogen op de staart ook echt zien? De onderzoekers zetten daartoe een experiment op. Ze zetten de kikkervissen in een bak met water. Aan de ene kant scheen er een rood licht op het water. Aan de andere kant een blauw licht. De onderzoekers gaven de kikkervisjes die naar het rode licht zwommen een lichte elektrische schok. De kikkervisjes die hun optische zenuwen verbonden hadden met de wervelkolom, begonnen het rode licht daarop te mijden. Kikkervisjes die blind waren en kikkervisjes die geen elektrische schok kregen, deden dat niet. Het wijst erop dat de kikkervisjes het rode en blauwe licht konden zien.
Een oog op de staart. Foto: Douglas Blackiston.
Flexibel brein
“Dit is nog nooit aangetoond,” vertelt onderzoeker Michael Levin. “Niemand zou durven vermoeden dat ogen op de flank van een kikkervisje konden zien, zeker niet wanneer je weet dat ze verbonden zijn met de wervelkolom en dus niet met het brein.” Het onderzoek wijst erop dat het brein veel flexibeler is dan gedacht. “Het brein kan visuele informatie van misplaatste ogen, zelfs als die ogen ver van het hoofd geplaatst worden, verwerken.”
Meer onderzoek
Meer onderzoek is hard nodig. Zo willen de onderzoekers graag achterhalen hoe het brein de elektrische signalen die afkomstig zijn van het gebied rondom de maag herkent als visuele signalen. Ook willen ze achterhalen of het brein ook zo flexibel met andere misplaatste lichaamsdelen om kan gaan en of het brein ook in andere diersoorten zo flexibel is.
Uiteindelijk hebben de onderzoekers een helder doel voor ogen. “Eén van de grootste uitdagingen is begrijpen hoe het brein en het lichaam zich aanpassen aan grote organisatorische veranderingen,” stelt onderzoeker Douglas Blackiston. “Een belangrijk doel in de geneeskunde is om op een dag in staat te zijn om de functie van een beschadigd of missende zintuig door het gebruik van biologische of kunstmatige componenten te vervangen,” voegt Levin toe. “Deze studie heeft verschillende implicaties, maar vanuit de geneeskunde gezien is de belangrijkste implicatie toch dat we geen specifieke connecties naar het brein hoeven te maken om zintuiglijke aandoeningen, zoals blindheid, te behandelen.”
(scientias.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...
01-02-2013
Gedachtentransplantatie gelukt
De afgelopen jaren is er veel vooruitgang geboekt bij het overbrengen van gedachten van mensen op computers. Proefpersonen kregen elektroden in de hersens geïmplanteerd die gedachten direct omzetten in digitale code. Door deze ontwikkeling kunnen mensen met een bewegingsbeperking in de toekomst protheses aansturen.
Maar zou je met deze technologie ook gedachten kunnen overbrengen van mens op mens? Zo ver is het nog niet, maar bij twee ratten is het al wel een beetje gelukt. Door Duke University (VS) werden twee ratten via elektrodes in de hersens en een dataverbinding met elkaar verbonden. Een van de twee ratten – in een Amerikaans laboratorium – was geleerd om één van twee handeltjes in te drukken voor water. De andere – in een laboratorium in Brazilië – kon dat trucje niet, maar deed het na overbrenging van de gedachtes van zijn collega via een internetverbinding toch.
Dat wil zeggen, hij drukte in 64 procent van de gevallen de juiste handel in. Dat is veel meer dan de tweede rat toevallig had gedaan. Bovendien was de ontvangende rat na afkoppeling van de dataverbinding zich weer totaal niet bewust van de mogelijkheid om het juiste handeltje in te drukken. De vaardigheden kwamen dus echt van zijn collega.
De volgende stap voor de onderzoekers is om hun experimenten ‘hoger’ op de evolutionaire ladder voort te zetten. Ze willen apen een implantaat geven en kijken of die elkaar via de hersenbrug een videospelletje kunnen laten spelen. Apen hebben een veel groter zelfbewustzijn dan ratten, zodat het spannend is of zij wel gedachten van een ander toelaten in hun hersenpan.
Het hele onderzoek is online na te lezen in Scientific Reports.
(faqt)
Gedachtentransplantatie gelukt
De afgelopen jaren is er veel vooruitgang geboekt bij het overbrengen van gedachten van mensen op computers. Proefpersonen kregen elektroden in de hersens geïmplanteerd die gedachten direct omzetten in digitale code. Door deze ontwikkeling kunnen mensen met een bewegingsbeperking in de toekomst protheses aansturen.
Maar zou je met deze technologie ook gedachten kunnen overbrengen van mens op mens? Zo ver is het nog niet, maar bij twee ratten is het al wel een beetje gelukt. Door Duke University (VS) werden twee ratten via elektrodes in de hersens en een dataverbinding met elkaar verbonden. Een van de twee ratten – in een Amerikaans laboratorium – was geleerd om één van twee handeltjes in te drukken voor water. De andere – in een laboratorium in Brazilië – kon dat trucje niet, maar deed het na overbrenging van de gedachtes van zijn collega via een internetverbinding toch.
Dat wil zeggen, hij drukte in 64 procent van de gevallen de juiste handel in. Dat is veel meer dan de tweede rat toevallig had gedaan. Bovendien was de ontvangende rat na afkoppeling van de dataverbinding zich weer totaal niet bewust van de mogelijkheid om het juiste handeltje in te drukken. De vaardigheden kwamen dus echt van zijn collega.
De volgende stap voor de onderzoekers is om hun experimenten ‘hoger’ op de evolutionaire ladder voort te zetten. Ze willen apen een implantaat geven en kijken of die elkaar via de hersenbrug een videospelletje kunnen laten spelen. Apen hebben een veel groter zelfbewustzijn dan ratten, zodat het spannend is of zij wel gedachten van een ander toelaten in hun hersenpan.
Het hele onderzoek is online na te lezen in Scientific Reports.
(faqt)
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...
Dat noemt men gewoon een mutatie meer niet, niets bijzonder.quote:
28-02-2013
Wetenschap plaatst oog op staart kikkervis en het werkt nog ook!
[ afbeelding ]
Wetenschappers hebben de ogen van kikkervisjes verwijderd en de kikkervisjes vervolgens ogen op hun staart gegeven. Ondanks dat deze ogen geen natuurlijke verbinding met het brein hadden, werkten ze wel. Het toont aan dat ogen die ver van het hoofd getransplanteerd worden en het zonder een directe neurale verbinding met het brein moeten doen, toch gebruikt kunnen worden om te zien.
Onderzoekers van Tufts University verzamelden een aantal embryo’s van kikkers en verwijderden hun ogen. Vervolgens werden de ogen van een aantal ‘donor-embryo’s’ op de staart van de embryo’s geplaatst. Deze ogen van ‘donor-embryo’s’ waren genetisch gemanipuleerd: ze genereerden een rood fluorescerend proteïne. Daardoor konden de onderzoekers achterhalen met welk netwerk de ogen zich verbonden: onder een microscoop lichtten de signalen die de ogen aan dit netwerk afgaven, rood op.
Wervelkolom
Geen enkel kikkervisje bleek er in te slagen om de ogen direct te verbinden met het brein. Maar iets meer dan negentien procent van de kikkervisjes bleek optische zenuwen te verbinden met de wervelkolom. Dat schrijven de onderzoekers in het blad The Journal of Experimental Biology.
Kijken
Grote vraag was natuurlijk: konden deze kikkervisjes met de ogen op de staart ook echt zien? De onderzoekers zetten daartoe een experiment op. Ze zetten de kikkervissen in een bak met water. Aan de ene kant scheen er een rood licht op het water. Aan de andere kant een blauw licht. De onderzoekers gaven de kikkervisjes die naar het rode licht zwommen een lichte elektrische schok. De kikkervisjes die hun optische zenuwen verbonden hadden met de wervelkolom, begonnen het rode licht daarop te mijden. Kikkervisjes die blind waren en kikkervisjes die geen elektrische schok kregen, deden dat niet. Het wijst erop dat de kikkervisjes het rode en blauwe licht konden zien.
[ afbeelding ]
Een oog op de staart. Foto: Douglas Blackiston.
Flexibel brein
“Dit is nog nooit aangetoond,” vertelt onderzoeker Michael Levin. “Niemand zou durven vermoeden dat ogen op de flank van een kikkervisje konden zien, zeker niet wanneer je weet dat ze verbonden zijn met de wervelkolom en dus niet met het brein.” Het onderzoek wijst erop dat het brein veel flexibeler is dan gedacht. “Het brein kan visuele informatie van misplaatste ogen, zelfs als die ogen ver van het hoofd geplaatst worden, verwerken.”
Meer onderzoek
Meer onderzoek is hard nodig. Zo willen de onderzoekers graag achterhalen hoe het brein de elektrische signalen die afkomstig zijn van het gebied rondom de maag herkent als visuele signalen. Ook willen ze achterhalen of het brein ook zo flexibel met andere misplaatste lichaamsdelen om kan gaan en of het brein ook in andere diersoorten zo flexibel is.
Uiteindelijk hebben de onderzoekers een helder doel voor ogen. “Eén van de grootste uitdagingen is begrijpen hoe het brein en het lichaam zich aanpassen aan grote organisatorische veranderingen,” stelt onderzoeker Douglas Blackiston. “Een belangrijk doel in de geneeskunde is om op een dag in staat te zijn om de functie van een beschadigd of missende zintuig door het gebruik van biologische of kunstmatige componenten te vervangen,” voegt Levin toe. “Deze studie heeft verschillende implicaties, maar vanuit de geneeskunde gezien is de belangrijkste implicatie toch dat we geen specifieke connecties naar het brein hoeven te maken om zintuiglijke aandoeningen, zoals blindheid, te behandelen.”
(scientias.nl)
Mutatie is altijd verliest de oorspronkelijkheid.
Geen idee wat je met dit warrige verhaaltje wilt duidelijk maken, maar het experiment heeft niets te maken met wat men in de biologie mutaties noemt.quote:
[..]
Dat noemt men gewoon een mutatie meer niet, niets bijzonder.
Mutatie is altijd verliest de oorspronkelijkheid.
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
Dat zeggen ze, maar het is geen feit. Gedachten van een persoon aflezen is vrijwel onmogelijk.quote:
01-02-2013
Gedachtentransplantatie gelukt
[ afbeelding ]
De afgelopen jaren is er veel vooruitgang geboekt bij het overbrengen van gedachten van mensen op computers. Proefpersonen kregen elektroden in de hersens geïmplanteerd die gedachten direct omzetten in digitale code. Door deze ontwikkeling kunnen mensen met een bewegingsbeperking in de toekomst protheses aansturen.
Maar zou je met deze technologie ook gedachten kunnen overbrengen van mens op mens? Zo ver is het nog niet, maar bij twee ratten is het al wel een beetje gelukt. Door Duke University (VS) werden twee ratten via elektrodes in de hersens en een dataverbinding met elkaar verbonden. Een van de twee ratten – in een Amerikaans laboratorium – was geleerd om één van twee handeltjes in te drukken voor water. De andere – in een laboratorium in Brazilië – kon dat trucje niet, maar deed het na overbrenging van de gedachtes van zijn collega via een internetverbinding toch.
Dat wil zeggen, hij drukte in 64 procent van de gevallen de juiste handel in. Dat is veel meer dan de tweede rat toevallig had gedaan. Bovendien was de ontvangende rat na afkoppeling van de dataverbinding zich weer totaal niet bewust van de mogelijkheid om het juiste handeltje in te drukken. De vaardigheden kwamen dus echt van zijn collega.
De volgende stap voor de onderzoekers is om hun experimenten ‘hoger’ op de evolutionaire ladder voort te zetten. Ze willen apen een implantaat geven en kijken of die elkaar via de hersenbrug een videospelletje kunnen laten spelen. Apen hebben een veel groter zelfbewustzijn dan ratten, zodat het spannend is of zij wel gedachten van een ander toelaten in hun hersenpan.
Het hele onderzoek is online na te lezen in Scientific Reports.
(faqt)
Dit heeft ook niks met evolutie te maken, evolutie is geen wetenschap maar een religie waar mensen in geloven.
Evolutionisten worden met de dag gekker en krankzinniger met deze krankzinnige en waardeloos staats gesubsidieerde weg gegooide projecten.
Het is gewoon mutatie, meer niet dat staat duidelijk in mijn tekst. Kan je niet lezen of zo?quote:Op zondag 3 maart 2013 16:58 schreef Monolith het volgende:
[..]
Geen idee wat je met dit warrige verhaaltje wilt duidelijk maken, maar het experiment heeft niets te maken met wat men in de biologie mutaties noemt.
Mensen rotzooien altijd met dieren, dat noemt men gewoon mutatie.
