abonnement bol.com Unibet Coolblue
pi_169366102
07-03-2017

Wetenschappers ontdekken nieuw materiaal om met zonlicht water in brandstof om te zetten


© Thinkstock.

Het lijkt een Bijbels mirakel, maar water omzetten in brandstof kan binnenkort een realiteit worden. Een Amerikaans team wetenschappers heeft immers nieuw materiaal ontdekt dat het conversieproces mogelijk maakt.

Het gaat niet om kleinschalig gebruik, maar indien de experimenten succesvol blijven, kan dit volgens de experts op lange termijn een commercieel rendabel alternatief worden voor kool, olie en andere eindige fossiele brandstoffen.

De voorbije veertig jaar al onderzoeken wetenschappers het potentieel van zogenaamde zonne-brandstoffen, hernieuwbare en dus ecovriendelijke bronnen die enkel zonlicht, water en kooldioxide gebruiken.

De lijst van ingrediŽnten mag dan poepsimpel zijn, de sleutel tot het produceren van deze brandstoffen - het licht ontvlambare waterstofgas of koolwaterstofbrandstoffen - vereist het opsplitsen van de watermolecules in hun zuurstof- en waterstofatomen. Het probleem is dat water niet afbreekt als de zon er op schijnt. Dat betekent dat het proces wat aanmoediging nodig heeft van een door de zon aangedreven catalysator. Die splijtcatalysatoren worden door wetenschappers 'fotoanode' materialen genoemd, en de voorbije veertig jaar waren er daarvan slechts zestien bekend.

Maar de nieuwe studie, uitgevoerd door een team wetenschappers in CaliforniŽ, heeft er de voorbije 24 maanden twaalf extra ontdekt. John Gregoire, coŲrdinator van het Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP): "Het is opwindend om twaalf nieuwe potentiŽle fotoanodes te ontdekken voor het maken van zonnebrandstoffen".

De wetenschappers hebben het proces kunnen versnellen met een computerbenadering die een database van mineralen onderzocht en de eigenschappen ervan digitaal screende.


(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_169406663
09-03-2017

Eerste 3D-geprinte huis verrijst in Rusland

Voor het eerst is er een huis 3D-geprint in de Russische stad Stupino. Het project werd in december vorig jaar aangekondigd en is dus in een paar maanden tijd gerealiseerd.

De bedrijven Apis Cor en PIK gebruikten een mobiele 3D-printer om het huis te vervaardigen. Binnen een dag waren de onderdelen voor de ruwbouw geprint. Na het printen van de muren moest de mobiele 3D-printer met een kraan uit het gebouw getild worden.



Het 3D-geprinte huis heeft een oppervlak van 38 vierkante meter en heeft slechts ťťn verdieping. Het huis heeft een bijzondere vorm. Het lijkt te bestaan uit drie halve cirkels. Toch is de 3D-printer in staat om ook ‘normale’ huizen te creŽren, oftewel vierkante huizen met rechte muren.

Er werden verschillende materialen gebruikt om het huis te printen, zoals een speciale betonmix om de muren te maken. In de toekomst verwachten de ingenieurs nieuwe materialen te gebruiken – zoals geopolymeer – om huizen het hele jaar door te printen. De mobiele 3D-printer kan namelijk alleen printen wanneer het warmer is dan 5 graden Celsius.



Compleet plaatje
Het huis heeft zes kamers, waaronder een badkamer. Het gebouw is brandwerend, gaat langer dan vijftig jaar mee en heeft een klimaatbeheersingssysteem. Hierdoor is er sprake van een aangenaam microklimaat in de woning.

10.000 euro
En is dit nu een duur grapje? Dat valt wel mee. Alles bij elkaar kost het huis zo’n tienduizend euro. Een vierkant huis is zelfs nog goedkoper. De kostprijs voor een 3D-geprint vierkant huis is 211 euro per vierkante meter. Kijk, daar kun je nog een villa voor kopen.


Het is niet de eerste keer dat een 3D-printer een gebouw verwezenlijkt. Vorig jaar presenteerde sjeik Mohammed bin Rashid Al Maktoum, vice-president, minister-president en emir van Dubai, het eerste 3D-geprinte kantoorgebouw in Dubai.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_169427818
10-03-2017

Brein tot wel tien keer actiever dan voorheen gedacht

Dankzij een nieuw onderzoek begrijpen wetenschappers nu beter hoe het brein werkt. Dit is belangrijk voor de ontwikkeling van geavanceerde computers die meer zoals mensen gaan denken.

De onderzoekers richtten zich op de structuur en functie van dendrieten. Dendrieten zijn de vertakte uitlopers van een zenuwcel en hebben wel iets weg van bomen. Ze geleiden de elektrische impulsen die afkomstig zijn van andere neuronen van en naar het neuron waar ze zelf toe behoren. De impulsen worden opgewekt in de soma, oftewel in het verbrede uiteinde van een zenuwcel. Wetenschappers denken dat de soma dendrieten activeren, waardoor deze dendrieten passief elektrische impulsen doorsturen naar de soma van andere neuronen.

Uit nieuw onderzoek blijkt dat dendrieten geen passieve geleiders zijn, maar juist actief kunnen zijn. De wetenschappers analyseerden de hersenen van ratten, die tot vier dagen rond mochten lopen in een doolhof. Tijdens het verkennen van dit doolhof merkten de onderzoekers dat de dendrieten veel actiever waren dan de soma. Er werden tot wel tien keer meer impulsen gemeten.

Betere behandelmethoden
“Meer dan negentig procent van ons neuraal weefsel bestaat uit dendrieten”, vertelt neurofysioloog Mayank Mehta van de universiteit van CaliforniŽ in Los Angeles. “Nu we weten dat dendrieten op bepaalde momenten actiever zijn dan soma, verandert dit onze kijk op de manier waarop ons brein informatie verwerkt. Mogelijk gaan we hierdoor neurologische afwijkingen beter begrijpen, waardoor er betere behandelmethoden komen. Ook leidt het misschien tot de komst van computers die denken als mensen.”

Omdat dendrieten bijna honderd keer groter zijn dan de soma, betekent dit mogelijk dat ons brein honderd keer meer rekenkracht heeft dan we nu denken.

Leren
Het verandert ook onze kijk op hoe wij mensen leren. “We dachten altijd dat mensen of dieren iets leren wanneer twee neuronen tegelijkertijd actief zijn”, zegt onderzoeker Jason Moore. “Maar nu blijkt dat we leren wanneer een neuron en een dendriet tegelijkertijd pieken. Het betekent dat verschillende delen van dendrieten op verschillende momenten actief zijn. Dit verandert onze kijk op hoe flexibel ons brein is als het gaat om het leren van nieuwe dingen.”

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_169563900
15-03-2017

Schaakprobleem bewijst menselijk bewustzijn
Los het op en je werkt mee aan de wetenschap



Kijk eens naar dit schaakprobleem. Kan wit nog winnen? Wie deze vraag aan een schaakcomputer stelt, krijgt binnen een fractie van eens seconde antwoord: ‘nee’. De zwarte stukken op het bord zijn in de meerderheid, ze zijn machtiger en ze staan beter. De computer gooit de handdoek in de ring. Vraag het aan een mens en je krijgt een heel ander antwoord: ‘misschien’. En er is daadwerkelijk een mogelijkheid om nog een winst of remise uit deze stelling halen.

Dat ogenschijnlijk kleine verschil tussen mensen en computers is erg belangrijk, beweren onderzoekers van het Penrose Mathematical Institute of Oxford (GB). Het vertelt ons namelijk dat de mens bewustzijn heeft en de computer niet.

Bewustzijn is een moeilijk concept voor wetenschappers. Het is duidelijk dat mensen het hebben en bijvoorbeeld pinautomaten niet. Maar wŠt is het dan? Die vraag is een stuk moeilijker te beantwoorden. Het zetelt in ons brein, maar waar precies en hoe we er aan komen, is een tot nu toe niet te beantwoorden vraag. Het is niet puur ons denkvermogen, want dan zouden computers het ook hebben.

Vandaar dit schaakprobleem. Computers hebben er grote problemen mee, aangezien het aantal mogelijkheden om remise of winst te spelen voor wit erg klein is. Er is te veel rekenkracht nodig om ze allemaal door te lopen. De computer weet dat dat te lang duurt en concludeert dat er niet te winnen valt. Mensen kijken er heel anders naar en lukt het soms wel.

De Britse wetenschappers willen het liefste dat veel mensen deze schaakpuzzel maken, zodat ze inzicht krijgen in hoe het menselijk brein werkt en waar bewustzijn om de hoek komt kijken. Weet je het antwoord, dan kun je dat mailen naar puzzles@penroseinstitute.com, met een beschrijving hoe je er toe gekomen bent.

Dit schaakprobleem zou zelfs het verschil kunnen maken tussen je baan houden en werkloos worden. Zo lang computers geen bewustzijn hebben – en wie weet gebeurt dat nooit – zullen ze sommige problemen niet op kunnen lossen. Mensen zijn daar wel toe in staat en zullen dus altijd werk hebben.

(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  donderdag 16 maart 2017 @ 08:45:20 #55
38496 Perrin
Toekomst. Made in Europe.
pi_169564028
SPOILER
Om spoilers te kunnen lezen moet je zijn ingelogd. Je moet je daarvoor eerst gratis Registreren. Ook kun je spoilers niet lezen als je een ban hebt.
🐠 Only dead fish go with the flow.
  woensdag 22 maart 2017 @ 08:47:50 #56
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_169693371
Eerste Nederlandse patient met succes behandeld tegen infectie door inzet van Bacteriofagen
http://www.nu.nl/gezondhe(...)en-levensgevaar.html

Meer over Bacteriofagen
https://nl.m.wikipedia.org/wiki/Bacteriofaag
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
pi_169739602
23-03-2017

Nieuwe ontdekking lijkt anti-verouderingsmedicijn binnen handbereik te brengen

Volgens onderzoekers zijn we dichter bij een effectief anti-verouderingsmedicijn dan ooit: het kan al binnen vijf jaar op de markt komen.

Tot die conclusie komen Australische onderzoekers in het blad Science. Het is allemaal gebaseerd op recent onderzoek naar het moleculaire proces dat cellen in staat stelt om beschadigd DNA te herstellen.

Beschadigingen
Ons DNA loopt met grote regelmaat beschadigingen op. Bijvoorbeeld wanneer we op een zomerse dag in de zon wandelen. Gelukkig zijn onze cellen veelal in staat om die beschadigingen te repareren. Maar hoe ouder we worden, hoe meer moeite onze cellen daarmee hebben. En een opeenhoping van DNA-beschadigingen kan leiden tot veroudering en verouderingsziekten. Wetenschappers hebben nu een stofje gevonden dat de DNA-reparatie een boost kan geven en zo veroudering tegen kan gaan.

NAD+
Het onderzoek draait allemaal om de metaboliet NAD+. Dit stofje is van nature in elke cel aanwezig en speelt een belangrijke rol in het proces dat leidt tot reparatie van het DNA. NAD+ reguleert de interactie tussen twee enzymen die de reparatie van DNA controleren: DBC1 en PARP1. DBC1 houdt PARP1 uit de kern van cellen, waardoor PARP1 geen rol kan spelen in het repareren van het DNA (dat zich in die celkern bevindt). NAD+ doorbreekt die interactie tussen de twee, waardoor PARP1 toch reparaties kan uitvoeren in de celkern. De onderzoekers hebben een stofje gevonden – NMN – dat NAD+ een boost kan geven, waardoor cellen veel beter in staat zijn DNA-beschadigingen te repareren.

Experimenten
Experimenten met muizen zijn veelbelovend. De onderzoekers behandelden muizen die DNA-beschadigingen op hadden gelopen door straling of ouderdom met NMN en “de cellen van de oude muizen waren na slechts ťťn week van behandeling niet meer te onderscheiden van die van de jonge muizen,” vertelt onderzoeker David Sinclair.

Op de markt
De onderzoekers hopen de NMN-behandeling binnen zes maanden ook onder mensen te toetsen. Als die experimenten goed verlopen, kan de behandeling al binnen drie tot vijf jaar op de markt komen.

Astronauten
NMN is niet alleen interessant voor ouderen. Ook NASA heeft interesse getoond. Wellicht kan het stofje ingezet worden om astronauten tijdens lange ruimtereizen – bijvoorbeeld naar Mars – gezond te houden. Tijdens dergelijke lange reizen eist kosmische straling zijn tol: naar schatting sterven vijf procent van de cellen van Marsreizigers en stijgen hun kansen op kanker naar bijna 100 procent. Geen wonder dat NASA zeer geÔnteresseerd is in medicijnen die cellen beter in staat stellen om beschadigd DNA te repareren en langer gezond te houden.

Naast astronauten zouden ook mensen die veelvuldig in het vliegtuig zitten bij het stofje gebaat kunnen zijn. Ook zij worden namelijk aan verhoogde stralingsniveaus blootgesteld. Ook mensen die als kind kanker hebben gehad, zouden baat kunnen hebben bij dit onderzoek. Zo’n 96 procent van de mensen die als kind kanker hebben gehad, krijgt op latere leeftijd een chronische ziekte zoals diabetes type 2, Alzheimer of hart- en vaatziekten. “Dat alles draagt bij aan het feit dat ze versneld oud worden en dat is vreselijk,” stelt onderzoeker Lindsay Wu. “Het zou geweldig zijn als we daar iets aan kunnen doen en we denken dat we dat met dit molecuul kunnen.”

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  vrijdag 24 maart 2017 @ 17:31:43 #58
214372 Westerling
Simpele ziel
pi_169748093
quote:
0s.gif Op donderdag 16 maart 2017 08:45 schreef Perrin het volgende:
SPOILER
Om spoilers te kunnen lezen moet je zijn ingelogd. Je moet je daarvoor eerst gratis Registreren. Ook kun je spoilers niet lezen als je een ban hebt.
SPOILER
Om spoilers te kunnen lezen moet je zijn ingelogd. Je moet je daarvoor eerst gratis Registreren. Ook kun je spoilers niet lezen als je een ban hebt.
pi_169771089
Stukje van Ars over een nieuwe publicatie van o.a. Ioannidis over bias in wetenschappelijk onderzoek:
https://arstechnica.com/s(...)d-dodgy-individuals/
Volkorenbrood: "Geen quotes meer in jullie sigs gaarne."
pi_169879099
29-03-2017

Dit nagebootste vrouwelijke voortplantingssysteem past in de palm van een hand

Met het miniatuur-voortplantingssysteem – gemaakt van menselijke cellen – kunnen onderzoekers onder meer onderzoek doen naar veelvoorkomende ziekten.

“Dit is een revolutionaire technologie,” benadrukt onderzoeker Teresa Woodruff, verbonden aan de Northwestern University. Ze heeft het over het miniatuur-voortplantingssysteem dat bestaat uit 3D-modellen van eierstokken, eileiders, de baarmoeder, baarmoederhals, vagina en lever.

Bloed
Door het systeem wordt een speciale vloeistof gepompt die de functie van bloed vervult. De verschillende orgaanmodellen kunnen met elkaar ‘communiceren’ middels stofjes die ze afgeven – waaronder hormonen. “Eťn van de redenen dat deze technologie in het verleden niet verder is gekomen, is dat niemand het probleem van het ‘universele medium’ had opgelost,” legt Woodruff uit. “Wij bedachten dat de organen in het lichaam zich in ťťn medium bevinden – het bloed – dus creŽerden we een simpele versie van bloed en stelden de weefsels in staat om via dat medium te communiceren.”

Onderzoek
Het miniatuur-voortplantingssysteem kan gebruikt worden om onderzoek te doen naar veelvoorkomende aandoeningen zoals endometriose en vleesbomen. Tevens kan er onderzoek gedaan worden naar sommige vormen van kanker. “Al deze ziekten zijn hormonaal gedreven en we weten echt niet hoe we anders dan middels een operatie kunnen behandelen,” vertelt onderzoeker Joanne Burdette. “Dit systeem stelt ons in staat om te bestuderen hoe deze ziekten ontstaan en hoe we ze kunnen behandelen.”


Persoonlijk
Het mooie van dit miniatuur-voortplantingssysteem is dat het gemaakt is van menselijk weefsel. In de toekomst hopen onderzoekers stamcellen van individuele patiŽnten te kunnen gebruiken om zo’n miniatuur-versie van hun voortplantingssystemen te maken. Zo kan bijvoorbeeld gekeken worden hoe die patiŽnt reageert op bepaalde medicijnen.

De ontwikkeling van het miniatuur-voortplantingssysteem maakt deel uit van een veel groter onderzoeksproject. Het uiteindelijke doel van dit project is het ontwikkelen van “een lichaam op een chip”, oftewel een miniatuur-versie van het lichaam. “Als ik jouw stamcellen had en een hart, lever, long en eierstok creŽerde, kon ik tien verschillende medicijnen in tien verschillende doses testen en zeggen: “Dit is het medicijn dat jouw Alzheimer of Parkinson of diabetes bestrijdt,” legt Woodruff uit. “Het is het ultieme gepersonaliseerde medicijn: een model van jouw lichaam waarmee we medicijnen kunnen testen.”

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170013181
04-04-2017

Rekent Belgisch onderzoek af met allergieŽn?


© anp.

video Onderzoekers van VIB-UGent hebben een belangrijke stap gezet in de bestrijding van allergische aandoeningen zoals astma en eczeem. Ze brachten de werking in kaart van een sleutelmolecule en ontwikkelden ook een nieuwe molecule die de werking van dat eiwit tegengaat. De combinatie van de twee biedt veel potentieel om op termijn nieuwe anti-allergietherapieŽn uit te werken, meldt VIB-UGent.

"Wereldwijd lijden miljoenen mensen aan veelvoorkomende allergieŽn, van lichte astma tot zware vormen van eczeem", duidt professor Rudi Beyaert het belang. "Hoewel de precieze oorzaken nog niet duidelijk zijn, gaat het wellicht om een combinatie van erfelijke en omgevingsfactoren. Sommige behandelingen kunnen de symptomen wel verlichten, maar een echt geneesmiddel bestaat nog niet."

Baanbrekend

Onderzoekers uit Gent, Antwerpen en Brussel, maar ook uit Frankrijk en zelfs Peru, ontrafelden de werking van het eiwit TLSP. "Zo zagen we hoe het een eiwitcomplex vormt op celoppervlakken, wat allergische reacties zoals astma en eczeem veroorzaakt", gaat professor Savvas Savvides (VIB-UGent) verder.

"Het gaat om een baanbrekende ontdekking, want tal van academici buigen zich al jaren over deze materie. Dankzij onze kennis kunnen ze nu verderbouwen aan therapieŽn."

Molecule

Op basis van die inzichten ontwierpen de wetenschappers ook een molecule die de werking van TSLP blokkeert, en dus allergieŽn tegengaat. "Ons onderzoek vormt zo de basis voor een evolutie naar nieuwe allergieremmers", zegt professor Beyaert.

Het vervolgonderzoek moet nu enerzijds de TSLP-remmer optimaliseren en anderzijds de nieuwe molecule testen voor het hele spectrum allergische ziektes.

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170013202
04-04-2017

Simpel hulpmiddel kan zeewater drinkbaar maken


Britse onderzoekers van de universiteit van Manchester hebben ontdekt hoe ze de grootte van de poriŽn in een zeef van grafeenoxide kunnen controleren. © Manchester University.

Dertien procent van de wereldbevolking heeft geen toegang tot drinkbaar water. Wetenschappers hebben een zeef van grafeenoxide ontwikkeld die zeewater omzet in drinkbaar water en er zo voor kan zorgen dat miljoenen mensen drinkbaar water krijgen.

Britse onderzoekers van de universiteit van Manchester hebben ontdekt hoe ze de grootte van de poriŽn in een grafeenoxide zeef kunnen controleren. Dat stelt hen in staat zouten uit water te filteren en het veilig te maken om ervan te drinken. Dat melden ze in het vakblad Nanotechnology.

Grafeen is een tweedimensionaal materiaal dat bestaat uit een enkele laag koolstofatomen gerangschikt op een rooster met een honingraatstructuur. Het is het basiselement van andere stoffen. Zo bestaat grafiet uit opeengestapelde lagen grafeen en zijn koolstof nanobuizen cilinders van grafeen.

Grafeen heeft bijzondere eigenschappen. Zo is het meer dan 200 keer sterker dan staal, een uitstekende thermische en elektrische geleider, flexibel, zeer dun en transparant. Dit maakt het potentieel geschikt voor een breed scala aan toepassingen.

Nu de klimaatverandering de watervoorraden in het gedrang brengt, investeren landen steeds meer in ontziltingstechnologie. De VN voorspelt dat 1.2 miljard mensen of 14 procent van de wereldbevolking tegen 2025 moeite zal hebben om aan proper water te raken.

Professor Rahul Nair, die het team vorsers in Manchester leidt, noemt de ontdekking "een belangrijke stap voorwaarts die nieuwe mogelijkheden opent voor de verbetering van de ontziltingstechnologie".

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  woensdag 5 april 2017 @ 09:19:22 #63
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_170013437
quote:
0s.gif Op woensdag 5 april 2017 08:56 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
04-04-2017

Simpel hulpmiddel kan zeewater drinkbaar maken

[ afbeelding ]
Britse onderzoekers van de universiteit van Manchester hebben ontdekt hoe ze de grootte van de poriŽn in een zeef van grafeenoxide kunnen controleren. © Manchester University.

Dertien procent van de wereldbevolking heeft geen toegang tot drinkbaar water. Wetenschappers hebben een zeef van grafeenoxide ontwikkeld die zeewater omzet in drinkbaar water en er zo voor kan zorgen dat miljoenen mensen drinkbaar water krijgen.

Britse onderzoekers van de universiteit van Manchester hebben ontdekt hoe ze de grootte van de poriŽn in een grafeenoxide zeef kunnen controleren. Dat stelt hen in staat zouten uit water te filteren en het veilig te maken om ervan te drinken. Dat melden ze in het vakblad Nanotechnology.

Grafeen is een tweedimensionaal materiaal dat bestaat uit een enkele laag koolstofatomen gerangschikt op een rooster met een honingraatstructuur. Het is het basiselement van andere stoffen. Zo bestaat grafiet uit opeengestapelde lagen grafeen en zijn koolstof nanobuizen cilinders van grafeen.

Grafeen heeft bijzondere eigenschappen. Zo is het meer dan 200 keer sterker dan staal, een uitstekende thermische en elektrische geleider, flexibel, zeer dun en transparant. Dit maakt het potentieel geschikt voor een breed scala aan toepassingen.

Nu de klimaatverandering de watervoorraden in het gedrang brengt, investeren landen steeds meer in ontziltingstechnologie. De VN voorspelt dat 1.2 miljard mensen of 14 procent van de wereldbevolking tegen 2025 moeite zal hebben om aan proper water te raken.

Professor Rahul Nair, die het team vorsers in Manchester leidt, noemt de ontdekking "een belangrijke stap voorwaarts die nieuwe mogelijkheden opent voor de verbetering van de ontziltingstechnologie".

(HLN)
Niets nieuws aan
http://gizmodo.com/599087(...)ut-of-desalinization

Er zijn trouwens meer manieren dit te doen, deze bv
https://www.scientias.nl/(...)manier-te-ontzouten/
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
pi_170013653
quote:
0s.gif Op woensdag 5 april 2017 09:19 schreef Pietverdriet het volgende:

[..]

Niets nieuws aan
http://gizmodo.com/599087(...)ut-of-desalinization

Er zijn trouwens meer manieren dit te doen, deze bv
https://www.scientias.nl/(...)manier-te-ontzouten/
^O^
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170035232
05-04-2017

Nederlanders bouwen piepkleine supercomputer

De computer heeft het rekenvermogen van 10.000 pc’s, maar is slechts net zo groot als vier pizzadozen.

De supercomputer bestaat eigenlijk uit vier pc’s met elk vier speciale grafische kaarten. De pc’s zijn via een supersnel netwerk met elkaar verbonden. Zo ontstaat een supercomputer met een rekenvermogen van ruim 0,2 Petaflops. Dat zijn 200.000.000.000.000 berekeningen per seconde.

Compact
En die machtige supercomputer is dus piepklein. “Ons ontwerp is heel compact,” vertelt onderzoeker Simon Portegies Zwart. “Je zou ‘m zelfs in een bakfiets kunnen vervoeren. Bovendien is het elektriciteitsverbruik slechts ongeveer 1 procent van dat van een vergelijkbare grote supercomputer.”


Little Green Machine II. Afbeelding: Simon Portegies Zwart (Universiteit Leiden).

Little Green Machine II
De computer – die de naam Little Green Machine II draagt – staat bij de Universiteit Leiden. Het is – zoals de naam al doet vermoeden – de opvolger van de Little Green Machine I. Deze eerste supercomputer maakte nog gebruik van standaard spelletjeskaarten uit de computerwinkel en de x86-architectuur van Intel. De Little Green Machine II is een stuk professioneler. Zo gebruikt deze geprofessionaliseerde grafische kaarten die geschikt zijn voor grote wetenschappelijke berekeningen en is deze gebaseerd op de door IBM ontwikkelde OpenPower-architectuur (die veel sneller is dan de x86-architectuur van Intel).

KI
De kleine supercomputer – die zo’n 200.000 euro kostte om te bouwen – kan voor verschillende doeleinden worden ingezet. Zo kan deze bijvoorbeeld gebruikt worden om vraagstukken in de sterrenkunde op te lossen. Maar ook onderzoekers in de oceanografie, informatica en kunstmatige intelligentie kunnen hun voordeel doen met de superpc.

Natuurlijk hebben de onderzoekers de supercomputer al uitgeprobeerd. Tijdens de eerste tests gebruikten ze deze om de botsing tussen de Melkweg en Andromedanevel te simuleren. Die botsing staat voor over ongeveer 4 miljard jaar op de agenda en is enkele jaren geleden al bestudeerd met de enorme Titan-computer (17,6 Petaflops) die in de VS staat. “Nu kunnen we deze berekeningen zelf thuis doen,” vertelt onderzoeker Jeroen Bťdorf. “Dat is wel zo gemakkelijk.”

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170375462
20-04-2017

Veelbelovende ontdekking: bestaande medicijnen kunnen dementie of alzheimer halt toeroepen



Wetenschappers slaagden er in 2013 al in het afsterven van hersencellen bij muizen te stoppen. © Thinkstock.

Britse wetenschappers hopen een medicijn gevonden te hebben om alle neurodegeneratieve hersenziekten zoals dementie een halt toe te roepen. Dat meldt de BBC.

De onderzoekers benadrukken dat de kans klein is dat de ziekten volledig genezen kunnen worden, maar als de ontwikkeling tegengehouden kan worden, is alzheimer wel een ziekte waar je mee kan leven

Een onderzoeksteam van de universiteit van Leicester slaagde er in 2013 voor het eerst in het afsterven van hersencellen te stoppen bij muizen. Experts spraken van een mijlpaal, maar het middel dat gebruikt werd bleek onbruikbaar bij mensen omdat het schade berokkende aan andere organen.

Dezelfde wetenschappers hebben nu twee nieuwe medicijnen ontdekt die hetzelfde beschermende effect hebben. Bovendien worden ze al - veilig - gebruikt door patiŽnten met andere ziekten. De onderzoekers willen nu zo snel mogelijk starten met tests bij dementiepatiŽnten. Binnen de drie jaar hopen ze te weten of de medicijnen effectief werken.

Giftig voor pancreas
De nieuwe benadering is gebaseerd op het natuurlijke defensiemechanisme in de hersencellen. Wanneer een virus in een hersencel dringt, leidt dat tot een ophoping van virale eiwitten. De cellen reageren door de eiwitproductie stil te leggen om een verdere verspreiding van het virus te voorkomen.

Ook bij neurodegeneratieve hersenziekten - een grote groep van al dan niet erfelijke aandoeningen zoals de ziekten van parkinson en alzheimer - worden defecte eiwitten aangemaakt. Dat leidt tot dezelfde reactie, maar met veel ernstigere gevolgen. De productie van eiwitten wordt zo lang stilgelegd dat de hersenen uiteindelijk 'verhongeren' en afsterven.

Bij de studie uit 2013 slaagden de onderzoekers erin met een chemische stof te voorkomen dat het defensiemechanisme in werking trad bij muizen met prionziekte, een aandoening vergelijkbaar met alzheimer. Verder onderzoek wees uit dat het middel ook werkte bij andere neurodegeneratieve ziekten, maar het bleek wel giftig voor de pancreas.

Meer dan duizend medicijnen getest


Een van de medicijnen dat gebruikt zou kunnen worden is trazodone, bekend onder de merknaam Trazodan. Het gaat onder meer depressie tegen. © RV.

Sindsdien zijn meer dan duizend bestaande medicijnen getest op wormen, muizen en menselijke cellen. Twee medicijnen bleken dementie en prionziekte te kunnen voorkomen - ze zorgden ervoor dat de hersencellen niet konden afsterven. Het bekendste van die twee middelen is trazodone, een medicijn dat ook verkrijgbaar is onder de merknaam Trazolan, en wordt gebruikt om depressie tegen te gaan. Het andere medicijn, DBM (dibenzoylmethaan), wordt getest bij kankerpatiŽnten.

Tests bij mensen met hersenziekten moeten nu uitwijzen of de middelen ook hier baat hebben. De onderzoekers benadrukken wel dat de kans klein is dat de ziekten volledig genezen kunnen worden. "Maar als de ontwikkeling tegengehouden kan worden, wordt alzheimer een ziekte waar je mee kan leven", luidt het.

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170447814
22-04-2017

March for Science in Brussel: "Wetenschap staat onder druk door fake news"



De March for Science is een initiatief dat komt overgewaaid uit de Verenigde Staten. © epa.

Brussel Zo'n 250 wetenschappers, onderzoekers en sympathisanten van de wetenschap zijn vanmiddag samengekomen op het Albertinaplein in Brussel om er met een mars voor de wetenschap te manifesteren tegen het wantrouwen in de expert. Een problematiek die in de Verenigde Staten steeds groter wordt. Bedoeling van de bijeenkomst is duidelijk maken dat vanuit de onderbuik geformuleerde meningen het nooit zouden mogen halen van op wetenschappen gebaseerd onderzoek, zeker in deze tijden van alternatieve feiten en fake news.


Als luider roepen qua beleid de norm wordt, zal de wetenschap daar de dupe van zijn, onder meer op het vlak van subsidiŽring
Lieven Scheire


© belga.

Hoewel we het in BelgiŽ en Europa misschien niet zozeer merken, toch zijn initiatiefneemster Charlotte Thorley en comedian/wetenschapsman Lieven Scheire het erover eens dat de wetenschap onder druk staat. "We leven in tijden dat feiten hoe langer hoe meer in twijfel worden getrokken", zegt de Britse Thorley. "Met dit evenement willen wij de Europese en Belgische autoriteiten duidelijk maken dat ze moeten blijven investeren in wetenschappelijk onderzoek."

Scheire, die het hele gebeuren op het Brusselse Albertinaplein in goede banen leidde, treedt haar hierin bij. "Het initiatief komt overgewaaid uit de Verenigde Staten, waar na de verkiezing van president Donald Trump onder wetenschappers het gevoel leeft dat de jarenlange traditie van de wetenschappelijke methode hoe langer hoe meer aan belang inboet", zegt Scheire. "Het buikgevoel wordt even belangrijk en zelfs belangrijker dan aangetoonde feiten."

En dat heeft natuurlijk gevolgen voor het wetenschappelijk onderzoek. "Het is een zelfversterkend systeem. Als luider roepen qua beleid de norm wordt, zal de wetenschap daar de dupe van zijn, onder meer op het vlak van subsidiŽring." En dat, zo waarschuwt Scheire, kan ook voor ons een impact hebben. "Als dit soort denken het beleid op korte termijn kan beÔnvloeden, dan zitten we op lange termijn met de miserie. Ik denk maar aan de vooruitgang in kankeronderzoek of telefonietechnologie."

Keuzes maken

Hoewel Europa en BelgiŽ relatief gespaard blijft van deze problematiek, ziet Thorley dat ook hier de wind aan het keren is. "De verkiezingscampagnes in Nederland en Frankrijk en de brexitcampagne tonen aan dat feiten er niet langer toe doen. Met dit soort acties willen we duidelijk maken dat mensen keuzes moeten maken op basis van betrouwbare informatie", zegt Thorley.

Er verzamelden heel wat sprekers op het Albertinaplein in Brussel. Zo tekenden heel wat klimaatexperts, onder wie Jean-Pascal van Ypersele van de KU Leuven, present.

De acties in het kader van de 'March for Science' begonnen vandaag in Nieuw-Zeeland en AustraliŽ. Nadien volgde Europa, met onder meer acties in 18 Duitse steden, Groot-BrittaniŽ, Nederland, Noorwegen, Zwitserland en landen als India, Zuid-Korea, Japan, ArgentiniŽ, BraziliŽ, Canada of Zuid-Afrika. De belangrijkste protestkaravaan zal nabij het Witte Huis in Washington voorbijtrekken.

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170447927
22-04-2017

Knap kunstje, water halen uit woestijnlucht



Het lijkt een onhaalbare klus: water maken in de woestijn. Beeldend kunstenaar Ap Verheggen heeft de afgelopen tien dagen installaties getest waarmee het onmogelijke mogelijk werd.

Donderdagochtend kwam Verheggen terug uit Afrika. Met behulp van op zonne-energie werkende koelelementen, heeft hij daar geprobeerd het water dat in de woestijnlucht zit eruit te halen.

Test geslaagd

Verheggen probeerde zijn installaties uit in Mali, waar op dit moment een ongekende warmte en droogte heerst; zo’n 45 graden met maar tien procent luchtvochtigheid. Dit is zelfs voor de Sahel, het gebied ten zuiden van de Sahara, extreem warm en droog. Op papier zou het experiment dan ook eigenlijk niet kunnen slagen. Toch is het gelukt om kleine hoeveelheden water te halen uit de kurkdroge woestijnlucht.

DC03-technologie



De technologie, die Verheggen de DC03-technologie heeft genoemd, werkt als volgt: via een zonnepaneel wordt energie opgewekt om een aluminium blokje enorm af te koelen (een zelfde soort principe wordt gebruikt in de koelkast). Als de temperatuur van het blokje onder het dauwpunt van de lucht komt, condenseert de lucht op het blokje. Dit druipt naar beneden waar het wordt opgevangen.



Bijzondere fusie

Verheggen zoekt als kunstenaar graag de grenzen op van wat er allemaal kan op technologisch gebied. Defensie had hiervan lucht gekregen en benaderden Verheggen voor een nieuwe uitdaging. De militairen in de Sahel hebben namelijk vaak een enorm watertekort. In het militaire trainingskamp waar Verheggen zijn installaties testte kwamen kunst, techniek en defensie bij elkaar.

Bewijs biedt mogelijkheden

Er zijn meer van dit soort ideeŽn en initiatieven geweest, maar nu is eindelijk het bewijs geleverd dat het ook daadwerkelijk mogelijk is om water te verkrijgen uit droge lucht. Verheggen ziet grote mogelijkheden om woestijngebieden van water te voorzien in de toekomst. Nu de installaties getest zijn heeft hij ook een idee hoe ze efficiŽnter gemaakt kunnen worden. Een voorbeeld hiervan is de toevoeging van een cilindervormig paneel om te zorgen voor een efficiŽntere luchtdoorstroom.



Ijs en fontijnen in de woestein





Verheggen heeft meer concepten ontworpen voor kunstwerken die autonoom moeten werken in de droge woestijnomgeving. In het geval van de bovenstaande ‘desert cascades’ gebruikt hij hetzelfde systeem van koelen met zonne-energie, maar dit keer om autonome watervallen te laten stromen. Zijn onderstaande ‘sunglacier sculpture’ maakt van de condens geen lucht, maar zelfs ijs. Het beeld heeft de vorm van een iepenblad, en het ijs verzamelt zich op het oppervlak.



Hulp van de wetenschap

Met zijn projecten hoopt Verheggen mensen te stimuleren creatief na te denken over oplossingen voor klimaatverandering. Hij ziet zichzelf niet als wetenschapper, maar als kunstenaar die pioniert in nieuwe technieken: de installaties zijn ontworpen op basis van testen en uitproberen. De wetenschap kan nu helpen om deze techniek uit te breiden en efficiŽnter te maken.

(dekennisvannu.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_170565256
Negatieve massa. :o

https://news.wsu.edu/2017/04/10/negative-mass-created-at-wsu/

‘Negative mass’ created at Washington State University

PULLMAN, Wash. – Washington State University physicists have created a fluid with negative mass, which is exactly what it sounds like. Push it, and unlike every physical object in the world we know, it doesn’t accelerate in the direction it was pushed. It accelerates backwards.
The phenomenon is rarely created in laboratory conditions and can be used to explore some of the more challenging concepts of the cosmos, said Michael Forbes, a WSU assistant professor of physics and astronomy and an affiliate assistant professor at the University of Washington. The research appears today in the journal Physical Review Letters, where it is featured as an “Editor’s Suggestion.”
Hypothetically, matter can have negative mass in the same sense that an electric charge can be either negative or positive. People rarely think in these terms, and our everyday world sees only the positive aspects of Isaac Newton’s Second Law of Motion, in which a force is equal to the mass of an object times its acceleration, or F=ma.
In other words, if you push an object, it will accelerate in the direction you’re pushing it. Mass will accelerate in the direction of the force.
“That’s what most things that we’re used to do,” said Forbes, hinting at the bizarreness to come. “With negative mass, if you push something, it accelerates toward you.”

<...>
Niet meer aanwezig in dit forum.
pi_170626447
01-04-2017

's Werelds snelste camera maakt het onzichtbare zichtbaar

De camera kan zelfs gebeurtenissen die maar 0,2 biljoenste van een seconde duren, vastleggen!

De camera is ontwikkeld door Zweedse onderzoekers. De camera kan gebruikt worden om razendsnelle processen in de chemie of biologie die eerder simpelweg niet te vereeuwigen waren, vast te leggen. Zo hebben de onderzoekers de camera bijvoorbeeld gebruikt om vast te leggen hoe licht – een verzameling fotonen – een afstand aflegt die vergelijkbaar is met de dikte van een vel papier. Een gebeurtenis die slechts 1 picoseconde tijd in beslag neemt.

Vijf biljoen
Tot voor kort waren de snelste camera’s in staat om zo’n 100.000 beelden per seconde te maken. Indrukwekkend. Maar deze camera is vele malen sneller en kan de equivalent van 5 biljoen(!) beelden per seconde vastleggen.


Lasers
Hoe is dat mogelijk? Normaal gesproken is het zo dat supersnelle camera’s in staat zijn om heel snel achter elkaar foto’s te maken. Die foto’s worden achter elkaar gezet en zo kunnen we bijvoorbeeld een chemische reactie vertraagd terugzien. Maar de nieuwe camera werkt een tikje anders. De onderzoekers belichten het object of de gebeurtenis die ze filmen met behulp van laserpulsen. Die pulsen smelten samen in ťťn foto, maar kunnen ook weer uit elkaar worden gehaald. Zo verkrijg je individuele frames die – als je ze in de juiste volgorde vertoont – het gefilmde razendsnelle proces laten zien.


Explosies en hersenactiviteit
De camera kan ingezet worden om allerlei kort durende processen vast te leggen. “Explosies, plasmaflitsen, verbrandingsprocessen, hersenactiviteit in dieren en chemische reacties,” somt onderzoeker Elias Kristensson op. “We zijn nu in staat om zulke extreem korte processen te filmen.” En dat is een hele verbetering. Tot voor kort konden onderzoekers dergelijke processen alleen in beeld krijgen door stilstaande foto’s van een proces te schieten. “Je moet dan proberen om identieke experimenten te herhalen om meerdere stilstaande beelden te verkrijgen die je later kunt gebruiken om een filmpje te maken. Het probleem met die aanpak is dat het zeer onwaarschijnlijk is dat een proces – wanneer je een experiment herhaalt – elke keer hetzelfde is.”

De supersnelle camera pronkt nu alleen nog in het Zweedse lab, maar dat gaat op korte termijn veranderen. Een Duits bedrijf heeft reeds een prototype van de technologie ontwikkeld, wat betekent dat de camera over een jaar of twee waarschijnlijk door meer onderzoekers gebruikt kan gaan worden

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171020741
16-05-2017

Muizen met 3D-geprinte eierstokken krijgen gezonde jongen

Dankzij de 3D-geprinte eierstokken gingen de onvruchtbare muizen ovuleren.

Dat schrijven onderzoekers in het blad Nature Communications. Hoewel hun experimenten zich beperken tot muizen, hopen ze dat het onderzoek in de toekomst hoop kan bieden aan vrouwen die op jonge leeftijd kanker hebben gehad en wiens hormonen en vruchtbaarheid door de behandelingen zijn aangetast.

3D-geprint
De onderzoekers verwijderden de eierstokken van muizen en vervingen deze door een door hen gemaakte eierstok. Die eierstok bestaat uit een 3D-geprinte structuur. De onderzoekers noemen dat een ‘steiger’, ter vergelijken met de stellage die je soms rond huizen in aanbouw ziet staan. “Elk orgaan heeft een skelet,” legt onderzoeker Terese Woodruff uit. “Wij keken hoe het skelet van de eierstok eruitzag en gebruikten dat als een model voor het implantaat.”

Follikel
De onderzoekers vulden de geprinte stellage met follikels: eicellen met daaromheen de cellen die de eicel ondersteunen, bijvoorbeeld door de hormoonproductie te organiseren. Vervolgens plaatsten de wetenschappers de ‘eierstok’ in het lichaam van een muis bij wie een eierstok was verwijderd. Dankzij de open structuur van de geprinte eierstok hadden de eicellen de ruimte om te rijpen en vond er een eisprong (ovulatie) plaats. Ook konden zich bloedvaten vormen in de 3D-geprinte structuur waardoor de hormonen die hier geproduceerd werden, in de bloedbaan van de muis terechtkwamen. Dankzij dat laatste waren de muizen die dankzij de geprinte eierstokken gezonde jongen kregen, ook in staat om deze van melk te voorzien.


Uitkomst
Wetenschappers zijn in hun nopjes met de resultaten. “Dit onderzoek laat zien dat deze bio-prothetische eierstokken op lange termijn kunnen functioneren,” stelt onderzoeker Teresa Woodruff. Ze hoopt dat het onderzoek in de toekomst een uitkomst zal blijken voor vrouwen die op jongere leeftijd kanker hebben gehad. “Wat sommige van onze kankerpatiŽnten overkomt, is dat hun eierstokken niet goed genoeg functioneren en zij hormoonvervangers nodig hebben om de puberteit te triggeren,” legt onderzoeker Monica Laronda uit. De door de onderzoekers gemaakte eierstok kan die behandelingen in theorie overbodig maken, omdat deze alle functies van de gezonde eierstok – waaronder het regelen van de hormoonproductie – kan overnemen. Voor de kunstmatige eierstok is dan ook niet alleen een rol weggelegd op het moment dat een patiŽnt een kinderwens heeft. Want deze is in elk stadium van het leven van de vrouw belangrijk. “Van puberteit tot adolescentie tot de natuurlijke menopauze,” somt Laronda op.

Of de eierstok ook in het lichaam van mensen zo goed werkt als bij muizen zal uit nader onderzoek moeten blijken.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171293497
27-05-2017

Elektrische stimulatie wekt mensen uit hun coma


Met elektrische stimulatie werden de hersenen uit de comateuze toestand gehaald.
© Shutterstock

In een nieuwe, baanbrekende proef hebben onderzoekers de hersenen van mensen in coma onder stroom gezet – en hen zo tot een week lang uit hun bewusteloze toestand gehaald.

Door zwaar hersenletsel, vergiftiging, ernstig zuurstofgebrek of diabetes kan iemand in coma raken. En dan is het maar de vraag of hij of zij ooit weer zal ontwaken.

Tot op heden konden mensen in coma op geen enkele manier geholpen worden. Maar nu zijn onderzoekers erin geslaagd mensen met behulp van elektrische stimulatie tot een week lang uit hun coma te wekken.

Elektriciteit maakt hersenen wakker

De onderzoekers stelden de hersenen van de comateuze patiŽnten vijf dagen lang 20 minuten per keer bloot aan elektrische stimulatie. Die was gericht op de frontale kwabben, die onder andere verantwoordelijk zijn voor besluitvorming en sociaal gedrag.

De proefpersonen bevonden zich aan het begin van het project in vegetatieve of minimaal bewuste toestand. Daarin vertonen mensen soms lichte tekenen van bewustzijn maar kunnen ze niet communiceren. Deze toestand bestond al minimaal drie maanden.

ComapatiŽnten antwoorden op vragen

Na de elektrische stimulatie vertoonden 9 van de in totaal 16 patiŽnten verrassend veel tekenen van bewustzijn. Ze konden reageren op opdrachten, herkenden voorwerpen en bewogen. Twee mensen konden zelfs communiceren en met bewegingen vragen beantwoorden.

De elektriciteit activeert de hersencellen van de frontale kwabben, waardoor die weer elektrische signalen naar elkaar en naar andere gebieden in de hersenen gaan sturen.

Helaas vielen de patiŽnten na ongeveer een week terug in de lage bewustzijnstoestand. De onderzoekers willen de techniek zo verfijnen dat ze in de toekomst mensen permanent uit coma kunnen halen

(wibnet.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171390952
01-06-2017

Wetenschappers creŽren piepklein, moleculair zwart gat

Wat krijg je als je de krachtigste rŲntgenlaserstraal op een molecuul richt? Een piepklein zwart gat, zo blijkt uit een nieuw experiment.

Wetenschappers van het SLAC National Accelerator Laboratory hebben de rŲntgenstraal van hun krachtige laser op xenonatomen en twee soorten moleculen met een jodiumatoom gericht. Binnen 30 femtoseconden (een miljoenste van een miljardste van een seconde) verloren de moleculen vrijwel alle elektronen. Daarna explodeerden de moleculen.

Het is bijzonder dat een laser in staat is om vrijwel alle elektronen van binnenuit te verwijderen. Het moleculaire zwarte gat lijkt daardoor een beetje op een echt zwart gat. Een singulariteit trekt namelijk materie naar zich toe, waarvan een flink deel wordt verorberd door het zwarte gat.

Intense straal
De gebruikte laserstraal is extreem krachtig. “Zo’n straal is honderd keer intenser dan wanneer we al het zonlicht dat nu op de aarde valt op een postzegel richten”, zegt wetenschapper Sebastien Boutet. Met speciale spiegels werd de rŲntgenstraal gefocust op een gebied van 100 nanometer groot. Dat is ongeveer duizend keer kleiner dan de breedte van een haar op jouw hoofd. De onderzoekers gebruikten moleculen met 53 of 54 elektronen, namelijk xenon en jodium.

Elektronendief
De laserstraal slaagde er in om de elektronen grotendeels te verwijderen, waardoor er ‘lege atomen’ overbleven. Toch stopte het proces toen niet. Het jodium verloor zijn elektronen, maar hierdoor kreeg het atoom een sterke positieve lading. Het atoom begon vervolgens elektronen van nabijgelegen atomen – zoals koolstof en waterstof – naar zich toe te trekken. Deze elektronen werden uiteindelijk afgestoten. Kortom, een jodiumatoom kan meer elektronen verliezen dan dat hij zelf rijk is: zijn eigen elektronen ťn elektronen van buuratomen.

Mogelijk zijn de atomen nog meer elektronen kwijtgeraakt, maar dit konden wetenschappers niet detecteren. Wellicht dat dit in een vervolgonderzoek uitgezocht kan worden.

Waarheen leidt de weg?
Het onderzoek is nuttig, want het leidt tot de ontwikkeling van betere instrumenten om moleculen, virussen en andere complexe materialen te fotograferen. Uiteindelijk betekent dit dat er weer betere medicijnen op de markt komen.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171517001
06-06-2017

Bedrijf wil doden tot leven wekken



Het is nu al een van de meest omstreden bedrijven ter wereld, terwijl ze nog geen product hebben verkocht: Bioquark. Deze Amerikaanse start-up wil een product op de markt brengen dat miljarden kan opbrengen. Ze willen namelijk de doden weer tot leven wekken. De mensen achter deze onderneming denken namelijk dat ze hersensdode patiŽnten weer kunnen revitaliseren.

Daartoe willen ze stamcellen in de hersenstam spuiten om daarna via lasertherapie en zenuwstimulatie het dode brein via een soort harde reset weer tot leven te wekken. Of die methode werkt, is niet bekend. Daarom wil Bioquark graag experimenteren. Aanvankelijk zou dat in India gebeuren, waar al twintig patiŽnten waren geselecteerd. Maar toen dat uitkwam, werd het experiment door de Indiase overheid alsnog verboden.

Klaarblijkelijk heeft de onderneming nieuwe proefkonijnen gevonden om op te experimenteren, aangezien ze net hebben aangekondigd een grote proef te zullen uitvoeren later dit jaar. Als de uitkomsten daarvan positief zijn, dan kan de therapie niet lang daarna op grotere schaal worden uitgevoerd. De bedoeling is dat dode delen van de hersens worden vervangen door de stamcellen, die zich daarna tot hersencellen zullen ontwikkelen.

Gerenommeerde artsen hebben al vraagtekens geplaatst bij de effectiviteit, maar Bioquark ziet er een toekomst in. Aangezien hersensdode patiŽnten op een andere manier niet meer tot leven komen, is het de moeite van het proberen misschien waard. Maar toch stuit dat rommelen met lichamelijk nog levende mensen velen tegen de borst. Als de hersens grotendeels zijn uitgevallen, is iemand er dan nog? En als je een persoon terughaalt, wat voor persoonlijkheid heeft hij of zij dan?

Bovendien kan de patiŽnt zelf geen toestemming geven om met het experiment mee te doen. Een ander beslist dus over leven (en potentieel) dood.

Dankzij het experiment weten we over een tijdje zeker of de hersens een reset-knop hebben of niet. Werkt de therapie niet, dan is dat waarschijnlijk ook gelijk het einde voor Bioquark, dat sinds 2007 bestaat.

(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  woensdag 7 juni 2017 @ 09:29:14 #75
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_171517670
Biokwark klinkt erg als een vapourware bedrijf, een ongelofelijke high tech innovatie willen brengen en dan investeerders zoeken.....
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
  woensdag 7 juni 2017 @ 09:39:55 #76
38496 Perrin
Toekomst. Made in Europe.
pi_171517809
quote:
1s.gif Op woensdag 7 juni 2017 09:29 schreef Pietverdriet het volgende:
Biokwark klinkt erg als een vapourware bedrijf, een ongelofelijke high tech innovatie willen brengen en dan investeerders zoeken.....
Nogal ja. Hun hoofdkwartier is net zo spooky als hun businessplan:

🐠 Only dead fish go with the flow.
pi_171517863
_O-
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  woensdag 7 juni 2017 @ 09:50:41 #78
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_171517946
De CEO is Frank Nickolas Stein?
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
pi_171566514
08-06-2017

Einstein heeft alweer gelijk: astronomen zien sterrenlicht realtime afbuigen

We zien regelmatig zwaartekrachtlenzen in het verre universum, maar is het ook mogelijk om realtime te zien dat een ster het licht afbuigt? Albert Einstein geloofde in 1936 dat er weinig hoop was, maar nu is aangetoond dat het wel kan.

Een zwaartekrachtlens is een soort kosmische vergrootglas en buigt het licht van verre objecten. Stel, twee sterrenstelsels staan – gezien vanaf de aarde – achter elkaar. Het ene sterrenstelsel is vijf miljard lichtjaar van onze planeet verwijderd, terwijl het andere sterrenstelsel op acht miljard lichtjaar staat. Het licht van het verre sterrenstelsel reist langs het voorgrondstelsel en wordt afgebogen. Soms betekent dit dat we eenzelfde object vanaf de aarde meerdere keren zien, bijvoorbeeld in het geval van quasar WFI2033-4723. In andere gevallen wordt het licht van het achterliggende object versterkt, waardoor we verre sterrenstelsels kunnen zien die anders niet zichtbar zijn.

Maar is het effect van zwaartekracht ook realtime zichtbaar bij sterren in ons eigen melkwegstelsel? Dat wil zeggen: kunnen we een micro-zwaartekrachtlens zien ontstaan en vervolgens weer zien verdwijnen? Ja, zo bewijzen astronomen in een nieuw paper. De nabije witte dwergster Stein 2051 B heeft het licht van een verre ster afgebogen, waardoor de positie van deze achtergrondster twee milliarcseconden afweek van de daadwerkelijke positie. Dit verschil is enorm klein. Het is alsof je een mier ziet lopen op een klein muntje op een afstand van bijna 2.500 kilometer.

Einsteinring
De witte dwerg is zeventien lichtjaar van de aarde verwijderd en is ongeveer 2,7 miljard jaar oud. De afstand tussen de achtergrondster en de aarde is 5.000 lichtjaar. De witte dwergster schoof niet exact voor de achtergrondster, waardoor er geen symmetrische Einsteinring zichtbaar was. De ring was te klein om te meten, maar door de asymmetrische vorm leek de ster twee milliarcseconden verplaatst te zijn.


Vuurvliegje naast een gloeilamp
“Stein 2051 B oogt 400 keer helderder dan de verre achtergrondster”, vertelt teamlid Jay Anderson van STScI. Hij analyseerde de posities van de sterren op de Hubble-foto’s. “Het is alsof je een vuurvliegje naast een felle gloeilamp in de gaten houdt. Het insect beweegt nauwelijks, terwijl het licht van de lamp het moeilijk maakt om het diertje te zien.”

Eerste keer
Dit is de eerste keer dat wetenschappers het licht van een ster zien verplaatsen door gravitationele microlensing. Met uitzondering van de zon, want daar werd het effect tijdens een zonverduistering in 1919 aangetoond. Normaal gesproken wordt gravitationele microlensing ingezet om exoplaneten te ontdekken.


De blauwe lijn laat de beweging van de achtergrondster zien.

Perfect gewicht
Dankzij dit onderzoek weten astronomen nu dat het gewicht van Stein 2051 B ongeveer 68% is van het gewicht van onze zon. Dat betekent dat het object zwaarder is dan eerder gedacht. Dat is goed nieuws, want het nieuwe gewicht komt exact overeen met theoretische modellen, zoals de Chandrasekhar-limiet.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171726733
15-06-2017

Robot schrijft eigenhandig twee muziekstukken

De robot met vier armen speelt op de marimba zijn zelfgeschreven liedjes.

Al zeven jaar werkt onderzoeker Mason Bretan aan deze robot, die de naam Shimon draagt. De robot begon zijn carriŤre als componist door te luisteren naar door mensen gemaakte muziek. Bretan gaf de robot bijna 5000 complete liedjes – van Beethoven tot Lady Gaga – om te bestuderen. De volgende stap was improviseren op akkoordprogressies.


Deep learning

In het begin was het zo dat robots geprogrammeerd werden om ťťn taak te doen en dat was het. Maar door machines een op het menselijk brein geÔnspireerd en dus gelaagd netwerk van processors te geven – ook wel diep neuraal netwerk genoemd – kunnen ze leren van hun ervaringen en zich dus meerdere taken eigen maken en gaandeweg ook beter worden in bepaalde taken. We noemen dat deep learning.

Muziekstuk
En nu is Shimon dus nog een stapje verder gegaan en heeft zijn eigen muziekstuk geschreven. Hij kreeg daarbij vrijwel geen hulp van mensen: Bretan leverde alleen de eerste vier maten aan. “Shimons compositie laat zien hoe muziek klinkt en eruitziet als een robot middels diepe neurale netwerken alles over muziek leert op basis van miljoenen door mensen gemaakte fragmenten,” vertelt Bretan.

Denken als een muzikant
Volgens Bretan is het voor het eerst dat een robot ‘deep learning’ gebruikt om muziek te creŽren. Hij wijst erop dat de robot door de tijd heen ook steeds meer als een muzikant is gaan denken. Zo was de robot in het begin nog erg gefocust op de volgende noot, maar is deze nu veel meer bezig met de structuur van de complete compositie. “Wanneer we muziek maken of luisteren, denken we niet alleen maar na over de volgende noot. Een artiest heeft een veel groter beeld van wat hij of zij in de komende maten of later in het muziekstuk wil bereiken.”


In de toekomst zal Shimon nog meer muziekstukken gaan schrijven. En zolang de onderzoekers hem andere beginmaten geven, zal hij elke keer met een ander stuk op de proppen komen. Onderzoekers kunnen onmogelijk voorspellen hoe dat stuk gaat klinken. Wel klinken in de muziekstukken invloeden door van de componisten en artiesten die Shimon heeft beluisterd. Zo hoort Bretan zo af en toe invloeden van Mozart terug bijvoorbeeld. Maar je kunt de robot niet betrappen op plagiaat: zijn stukken zijn niet te herleiden naar een specifiek muziekstuk of liedje.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171783096
18-06-2017

Ongelooflijk: de eerste bacterieprinter



In 2010 haalde de Amerikaanse bioloog Craig Venter de wereldpers met een geweldige uitvinding. Hij had een bacterie gemaakt. Een echte, door ruw genetisch erfgoed in een lege cel te plaatsen. Het ding bleek te leven. Het wekte de belangstelling van een van de grootste futuristen ter wereld, Elon Musk. De puissant rijke zakenman zag mogelijkheden in de vinding van Venter en besloot hem te financieren. Nu, anderhalf jaar later, onthult Venter het resultaat: de eerste bacterieprinter.

Dat moet het maken van synthetische levensvormen een stuk makkelijker maken. Maar Musk wil de printer niet alleen op aarde inzetten, hij heeft veel grotere plannen. Waarom geen bacteriŽn gaan maken op Mars? Hij noemt het biologische teleportatie.

Het idee van Venter en Musk is simpel. Ze willen hun printer naar een planeet sturen waar geen leven is, maar wel leven mogelijk moet zijn, zoals Mars. Daar zetten ze de printer via een signaal vanaf aarde aan, waarna er simpele bacteriŽn worden gemaakt. Niet eentjes, maar miljoenen als het moet. De printer is in staat om de stoffen guanine, thymine, cytosine en adenine te mengen. Dat zijn de chemische bouwstenen waaruit eenvoudig leven bestaat.

Deze bacteriŽn zullen, als alles goed gaat, de planeet langzaam bevolken en wellicht zelfs beginnen met een evolutie. Met de printer zijn alleen zeer eenvoudige levensvormen te maken, maar die kunnen een planeet al tot leven wekken, denkt Musk. Tegen de tijd dat mensen komen, is er dan al een zeer eenvoudig ecosysteem zich aan het ontwikkelen. Het moet vervolgens voor menselijke kolonisten makkelijker zijn om bijvoorbeeld aan landbouw te gaan doen.

Dergelijke terraforming is een noodzakelijke voorwaarde, wil een menselijke bewoning van Mars ooit op gang komen. Venter denkt dat het wel even gaat duren voor zijn synthetische levensvormen Mars bewoonbaar hebben gemaakt, maar het proces kan in ieder geval op gang komen. Nu nog een ruimtevaartuig ontwikkelen dat de printer mee kan nemen naar de rode planeet.

(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_171783114
13-06-2017

Researchers Reveal The Multi-Dimensional Universe Of The Brain


The bottom is a part of the neocortex, the top represents structures ranging from 1 dimension to 7 dimensions and beyond. The 'black-hole' in the middle is used to symbolize a complex of multi-dimensional spaces, or cavities. Blue Brain Project

The human brain is a convoluted labyrinth of passages in constant flux – routes are being created, strengthened, and deconstructed on a daily basis. On top of this, there are billions of neurons communicating with each other all day, every day via these ever-changing passages. At their junctions, there are synapses – about 1 quadrillion of them. If this all sounds complicated enough, then add a mind-boggling 11 dimensions to the mix.

Get ready, this new research is set to be a head-twister.

The study, published in Frontiers in Computational Neuroscience, uses algebraic topology to reveal the multi-dimensional architecture of the brain. This branch of mathematics harnesses abstract algebra to study topological spaces, such as spheres, knots, and tori.

The team from Blue Brain Project primarily focused on “cliques” and “cavities” to paint a picture of the structures and spaces within the brain. When neurons form a clique, they connect to every other neuron in the group in a way that forms a precise geometric object. The more neurons there are in a clique, the more connections there are, and the greater the dimension of the object.

“We found a world that we had never imagined,” said neuroscientist Henry Markram, director of Blue Brain Project, in a statement, “there are tens of millions of these objects even in a small speck of the brain, up through seven dimensions. In some networks, we even found structures with up to eleven dimensions.”

The purpose of such work is to try to peel back the relatively flat representation of the brain we have and reveal the multi-dimensional internal workings of the brain.


A representation of the neurons and connections that, in terms of the model, make up multi-dimensional "cliques". Above is a 5-dimensional simplex. Blue Brain Project

When the team then added a stimulus into the virtual brain, progressively higher dimensional cliques assembled and enclosed holes, or cavities. Much of these developments, however, were ephemeral.

Co-author Ran Levi paints it in a simpler fashion: “The appearance of high-dimensional cavities when the brain is processing information means that the neurons in the network react to stimuli in an extremely organized manner. It is as if the brain reacts to a stimulus by building then razing a tower of multi-dimensional blocks, starting with rods (1D), then planks (2D), then cubes (3D), and then more complex geometries with 4D, 5D, etc. The progression of activity through the brain resembles a multi-dimensional sandcastle that materializes out of the sand and then disintegrates.”

The team did their best to verify their findings by testing the results on real brain tissue. They state that their virtual discoveries were biologically relevant and suggest that the brain constantly rewires itself during development to construct a high-dimensional structure.

It is key to note that the objects in this study are not more than three dimensions outside the space of this model, it’s just that the mathematics used to describe the intricacy can have more dimensions.


(iflscience.com)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_172035567
29-06-2017

Nieuwe kunststof verplaatst in het licht

Wetenschappers van de TU Eindhoven hebben samen met Engelse onderzoekers een nieuw polymeer ontwikkeld, dat onder invloed van licht gaat golven.

De onderzoekers plaatsten de kunststof in een rechthoekig frame. Het frame is niet groter dan een paperclip. Wanneer er licht op staat, kruipt het polymeer met een snelheid van een halve centimeter per seconde. In een paper in het wetenschappelijke vakblad Nature schrijven de onderzoekers dit het eerste wandelmachientje is dat licht direct omzet in voortbeweging.

In de video hieronder is te zien dat het machientje twee kanten op kan bewegen, afhankelijk van de positie. Is het machientje omgedraaid, dan kruipt het beestje de andere kant op.


Vloeibare kristallen
Het polymeer bestaat uit ‘liquid crystals’, die bijvoorbeeld ook in jouw LCD-televisie zitten. Het team van onderzoekers, onder leiding van hoogleraar Dick Broer, verwerkten een snel-reagerende lichtgevoelige variant in een vloeibaar-kristalpolymeer.

Hoe de technologie werkt
Wanneer er licht schijnt op het polymeer, dan zet de ene kant uit, terwijl de andere kant krimpt. Hierdoor gaat de kunststof bol staan. Is het licht weg, dan is de vorming direct verdwenen, en springt het apparaatje dus verder. Het strookje absorbeert het violette licht vrijwel volledig, waardoor er een schaduw ontstaat. Dit zelf-schaduwende effect zorgt voor een continue golfbeweging. Doordat de kunststof korter is dan het frame, staat het polymeer al direct bol. Wanneer er licht op wordt geschenen, bolt het belichtte deel naar beneden. Hierdoor ontstaat een kuil, waardoor het volgende stuk licht ontvangt en naar beneden bolt. De kuil verplaatst zich zo naar achteren en hierdoor ontstaat een golfbeweging. Het lijkt alsof het polymeer loopt.


Piepklein wandelmachientje. Foto: Bart van Overbeeke.

Zonnepanelen schoonmaken
De onderzoekers geloven in de een toekomst voor deze technologie. Zo kunnen kleine objecten naar moeilijk bereikbare plaatsen worden gebracht. Het mechanisme is namelijk zeer krachtig, waardoor het zwaardere en grotere objecten – zelfs op een helling – verplaatsen. Daarnaast is het een ideale manier om zonnepanelen schoon te houden. De piepkleine machine maakt namelijk een golvende beweging, waardoor zandkorrels en ander vuil van een zonnepaneel kan worden verwijderd.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  donderdag 29 juni 2017 @ 09:10:26 #84
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_172035914
Caltech ontwikkelde een phased array camera. Met deze sensor heeft de camera geen objectief nodig. Vergelijk het maar met een phased array radar, waar geen ronddraaiende antenne meer gebruikt wordt.

https://www.caltech.edu/n(...)without-lenses-78731
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
pi_172131761
30-06-2017

Vervuild water kan gefilterd worden met behulp van microbotjes.

In een nieuw paper beschrijven wetenschappers hoe de techniek werkt. Ieder botje bestaat voor de helft uit magnesium. Hierdoor ontstaan waterstofbellen in het water, waardoor de botjes door het water bewegen. De andere helft is gemaakt van verschillende laagjes goud en ijzer met daar bovenop zilveren nanodeeltjes. De bacteriŽn komen vast te zitten tussen de ijzeren en gouden lagen, waarna ze gedood worden door de nanodeeltjes.

Des te meer microbotjes er in vervuild water worden losgelaten, des te effectiever wordt het water gefilterd. De onderzoekers beweren dat de botjes in twintig minuten tijd tachtig procent van de E. coli-bacteriŽn in vervuild water kunnen doden.




Magnetisch
Uiteraard kan het water niet gedronken worden met de microbotjes er nog in. Dit is de reden dat ieder microbotje voor een deel uit ijzer bestaat. Hierdoor kunnen de botjes met een magneet uit het water worden gehaald.

Geen elektriciteit
Het grote voordeel is dat deze microbotjes geen elektriciteit nodig hebben om te werken. Toch is het de vraag hoe deze microbots daadwerkelijk ingezet gaan worden, want het lijkt ons alsnog een dure operatie om zakken vol microbotjes te vervoeren. Ook is tachtig procent nog geen honderd procent. Dan is deze filtermethode pas echt effectief.

Toekomst
De onderzoekers beloven hun microbots verder te verfijnen. Als de botjes goed werken, dan kunnen zij de kwaliteit van leven voor 663 miljoen mensen verbeteren. Dit zijn mensen die geen toegang hebben tot schoon drinkwater. Maar dat niet alleen! Deze microbotjes gaan in de toekomst misschien wel medicijnen afleveren in ons lichaam.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_172235426
06-07-2017

Geen diesel nodig: studenten maken bus die op mierenzuur rijdt



© thinkstock.

Studenten van de Technische Universiteit in Eindhoven (Nederland) hebben een 'mierenzuurbus' voorgesteld. Het is de allereerste bus ter wereld die aangedreven wordt door, jawel, mierenzuur. Eind dit jaar zullen de eerste bussen rondrijden.

Aanhangwagen

Mierenzuur ontstaat door waterstof te laten reageren met kooldioxide, het resultaat wordt bewaard in een kunststoftank. Dankzij een proces in twee stappen, wordt het zuur omgezet in elektriciteit. Er wordt dan een soort aanhangwagen gevuld met mierenzuur, die dienst moet doen als laadstation voor de elektrische bussen of vrachtwagens. Wanneer de aanhangwagen aangesloten wordt, kan het voertuig dankzij het mierenzuur zo'n 200 kilometer rijden. Dat is een enorme vooruitgang, want nu raken elektrische bussen slechts 80 kilometer ver.

Veilig en goedkoop

Mierenzuur is een veilig alternatief voor waterstof. Die brandstof wordt onder hoge druk in een tank opgeslagen en dat is niet zonder risico. "Waterstof is explosief. Onze brandstof is te vergelijken met diesel. Probeer dat maar eens aan te steken; dat lukt je niet. Bovendien kunnen we met hetzelfde volume aan brandstof twee keer zoveel energie genereren", aldus technisch manager Tijn Swinkels.

Nog volgens Swinkels is het mierenzuur een goedkoop alternatief voor fossiele brandstoffen zoals benzine. "Nu nog kunnen we het mierenzuur produceren voor zestig cent per liter. Bij heel grote hoeveelheden daalt de literprijs met de helft." De lage brandstofprijs compenseert het hoge verbruik: met ťťn litertje mierenzuur kom je niet veel verder dan een kleine 700 meter.

Veel interesse

Busmaatschappijen en transportbedrijven hebben al veel interesse getoond in het systeem. Als alles goed gaat zouden de eerste 'mierenzuurbussen' eind volgend jaar op de openbare wegen rijden.

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_172357800
11-07-2017

Chinezen teleporteren informatie van de aarde naar de ruimte

Een primeur! De ‘ontvangende’ satelliet bevond zich op meer dan 500 kilometer van het aardoppervlak.

Teleportatie klinkt misschien als iets uit een sciencefictionfilm, maar in laboratoria wereldwijd wordt er op dit moment informatie geteleporteerd. Wetenschappers maken daarbij gebruik van wat Einstein ‘spooky action at a distance‘ noemde, oftewel: verstrengeling.

Over verstrengeling
“Verstrengeling is misschien wel het vreemdste en meest intrigerende gevolg van de wetten van kwantummechanica,” vertelde de Nederlandse onderzoeker Ronald Hanson een paar jaar geleden, nadat zijn onderzoeksteam erin geslaagd was om data over een afstand van drie meter te teleporteren. “Als twee deeltjes verstrengeld zijn, smelten hun identiteiten samen: hun gezamenlijke toestand is exact bepaald, maar de identiteit van elk afzonderlijk is verdwenen. De verstrengelde deeltjes gedragen zich als ťťn, ook als ze ver van elkaar verwijderd zijn.” Simpel gezegd: er is een soort mysterieuze connectie tussen de twee deeltjes, waardoor de toestand van de ťťn afhankelijk is van de toestand van de ander en je door ťťn deeltje te bestuderen, dus meer te weten kunt komen over het andere en in feite dus informatie van het ene naar het andere deeltje teleporteert.

Het mooie van het teleporteren van informatie is dat informatie niet van A naar B reist, maar op de ene plek verdwijnt en op de andere verschijnt. Hierdoor is het onderscheppen van informatie onmogelijk. In de toekomst hopen onderzoekers dan ook een zeer veilig kwantuminternet te kunnen bouwen dat supersnelle kwantumcomputers in staat stelt om met elkaar te communiceren.

Van de aarde naar de ruimte
Chinese onderzoekers zijn nu op dezelfde wijze aan het teleporteren geslagen. Maar wel over een enorme afstand: van de aarde naar een satelliet die op meer dan 500 kilometer hoogte om de aarde draait. Een primeur. De onderzoekers beschrijven hun experiment in dit paper en zien het als “een essentiŽle stap richting een wereldwijd kwantuminternet” (zie kader).

Het experiment
Te lezen is hoe ze twee fotonen met elkaar verstrengelden en vervolgens ťťn van deze fotonen naar de satelliet stuurden. De tweede foton bleef op aarde. Vervolgens voerden ze metingen uit op aarde en in de ruimte en deze bevestigden dat de deeltjes verstrengeld waren. Vanzelfsprekend deden de Chinezen dit niet zomaar met twee verstrengelde deeltjes: ze herhaalden het experiment met miljoenen fotonen. En honderden daarvan wisten ondanks de grote afstand verstrengeld te blijven.

In theorie kun je een verstrengeld deeltje naar de andere kant van het universum sturen, zonder de verstrengeling te doorbreken. Maar in de praktijk is dat lastiger, omdat fotonen gemakkelijk de interactie aangaan met hun omgeving en de verstrengeling daarbij verloren kan gaan

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  vrijdag 21 juli 2017 @ 21:27:53 #88
38496 Perrin
Toekomst. Made in Europe.
pi_172583709
quote:
Earth's Tectonic Activity May Be Crucial for Life--and Rare in Our Galaxy

Our planet is in constant flux. Tectonic plates—the large slabs of rock that divide Earth’s crust so that it looks like a cracked eggshell—jostle about in fits and starts that continuously reshape our planet—and possibly foster life.
🐠 Only dead fish go with the flow.
pi_172870520
02-08-2017

Doorbraak: wetenschappers halen gevaarlijke mutatie uit menselijke embryo's



De embryo's na de genaanpassing en een reeks celdelingen. © kos.

Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd om embryo's te ontdoen van DNA dat een dodelijke, erfelijke hartaandoening veroorzaakt. Ze produceerden op die manier embryo's die op het eerste gezicht gezond zijn, zo blijkt uit een studie die vandaag werd gepubliceerd in het vakblad Nature.

De onderzoekers, een internationaal team van Amerikaanse, Zuid-Koreaanse en Chinese wetenschappers, focusten hun onderzoek op hypertrofische obstructieve cardiomyopathie, een verdikking van de hartspier, die de belangrijkste doodsoorzaak vormt onder jonge atleten.

De hartaandoening treft 1 op 500 mensen en kan leiden tot een plotse hartstilstand. De ziekte wordt veroorzaakt door een afwijking in een enkel gen en dragers hebben vijftig procent kans om dat gen door te geven aan hun kinderen.

"Dankzij deze techniek is het mogelijk is de last van deze erfelijke ziekte op de familie en uiteindelijk de mensheid te beperken."
Dr. Shoukhrat Mitalipov

In de studie, die beschreven wordt in het vakblad Nature, gebeurde het genetisch herstel tijdens de conceptie. Sperma van een man met hypertrofische obstructieve cardiomyopathie, werd bewerkt met Crispr-technologie, die werkt als een genetische schaar en de gemuteerde DNA-sequentie uit het mannelijke gen knipt. Dat gezonde DNA werd ingebracht in het bevruchte eitje.

De onderzoekers gaven de embryo's vijf dagen de tijd om zich te ontwikkelen voor ze het experiment stopzetten. 72 procent van de embryo's bleken vrij te zijn van de ziekteverwekkende mutatie. "Elke volgende generatie zou dit herstel meekrijgen, want we hebben de ziekteverwekkende genvariant uit de verwantschapslijn gehaald. Dankzij deze techniek is het mogelijk de last van deze erfelijke ziekte voor de familie en uiteindelijk de mensheid te beperken," zegt dr. Shoukhrat Mitalipov, een sleutelfiguur in het onderzoek.

De methode was echter niet sluitend: de overige embryo's hadden een ongewenste deletie of insertie in het DNA. Volgens dr. Mitalipov kan de procedure nog verder verfijnd worden, zodat minstens 90 procent van de embryo's mutatievrij zouden zijn.

10.000 aandoeningen

De onderzoekers benadrukken wel dat er meer onderzoek naar genaanpassing nodig is, vooraleer kan gestart worden met klinische proeven.

Hoewel het nog enige tijd zal duren voor de praktijk ook in de realiteit kan worden toegepast, vergroot het onderzoek alleszins de kans dat baby's op een dag beschermd kunnen worden tegen erfelijke aandoeningen. Ongeveer 10.000 erfelijke aandoeningen zouden in theorie kunnen hersteld worden met deze technologie.

Ethisch verantwoord?


Misschien wel de grootste vraag, en waarschijnlijk degene waarover het meest gedebatteerd zal worden, is of we de genen van een ivf-embryo wel fysiek zouden mogen aanpassen."
Prof. Darren Griffin

Tegelijkertijd roept het onderzoek ook ethische vragen op. "Misschien wel de grootste vraag, en waarschijnlijk degene waarover het meest gedebatteerd zal worden, is of we de genen van een ivf-embryo wel fysiek zouden mogen aanpassen," zegt Darren Griffin, professor genetica aan de universiteit van Kent. "Dit is geen eenvoudige vraag. Tegelijkertijd moet ook het debat gevoerd worden over hoe moreel acceptabel het is om niet in te grijpen wanneer we deze technologie om levensbedreigende ziektes te vermijden, ter beschikking hebben," aldus Griffin.

De studie werd al scherp veroordeeld door dr. David King van de actiegroep Human Genetics Alert in Londen, die het onderzoek "onverantwoord" en een "race voor de eerste genetisch aangepaste baby" noemt.

"Hoewel we nog maar net de complexiteit van genetische aandoeningen beginnen te begrijpen, zal genaanpassing waarschijnlijk aanvaardbaar worden wanneer de potentiŽle voordelen, zowel voor individuen als de bredere maatschappij, groter worden dan de risico's," zegt dr. Yalda Jamshidi, docent genomische geneeskunde aan de St. George's University in Londen.

(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173034019
09-08-2017

Nieuwe chip kan lichaam repareren



Over een paar jaar heeft iedere arts er waarschijnlijk eentje: een chip waarmee kapotte cellen kunnen worden gerepareerd. Het is een sensationele uitvinding van Ohio State University in de VS die belooft de geneeskunde revolutionair te veranderen. De uitvinders noemen het zelf tissue nano-transfection of TNT.

De behandeling, die tot nu toe alleen op muizen werd uitgevoerd, bestaat uit een kleine chip die op een stuk beschadigd lichaam wordt geplaatst. Dat kan huid zijn, maar ook zenuwbanen of bloedvaten. Deze chip kan zeer nauwkeurig eiwitten en genetisch materiaal naar de beschadigde cellen leiden, waar ze worden geactiveerd om cellen te repareren.

Zo is de chip op het beschadigde pootje van een muis gezet. De bloedvaten in het ledemaat werkten niet meer goed. Door de chip werden huidcellen van de muis veranderd in bloedvatcellen. Twee weken na de behandeling huppelde het knaagdier weer vrolijk rond. Maar het is ook mogelijk om deze techniek toe te passen op de hersens van muizen die een infarct hebben gehad. Dan worden de huidcellen omgezet in zenuwweefsel.

De behandeling is zeer effectief, in 98 procent van de experimenten werden muizen genezen met een ernstige aandoening. De uitvinders denken dat het zelfs ingezet kan worden om verouderde cellen te verjongen. Dat kan betekenen dat de levensduur van muizen – en hopelijk mensen – flink omhoog kan. Het lichaam krijgt gewoon een verjongingskuur.

De volgende stap is het experimenteren op mensen. Als die net zo reageren, heeft de geneeskunde er een krachtige nieuwe reparatieset bij. Vooral het behandelen van beschadigde huid en bloedvaten ziet er veelbelovend uit. Vooral omdat er gebruik wordt gemaakt van lichaamseigen eiwitten, die door het lichaam niet worden afgestoten.

De nieuwe techniek wordt in detail beschreven in het vakblad Nature Nanotechnology.
.
(faqt.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173128695
12-08-2017

Een printer waar levende wezens uitrollen: het begin is er

Een Amerikaanse onderzoeker heeft een apparaat ontwikkeld dat DNA, RNA, eiwitten en viruspartikels kan printen.

Het apparaat heeft de naam Digital-to-Biological Converter (kortweg DBC) gekregen en is ontwikkeld door de onderzoeksgroep van Craig Venter. Misschien gaat er bij het horen van die naam niet direct een belletje rinkelen. Maar binnen de synthetische biologie wordt de man gezien als een pionier. Hij verbaasde in 2000 vriend en vijand door met weinig mankracht in korte tijd het complete menselijke genoom in kaart te brengen. En in 2010 wist hij alle kranten te halen door – naar eigen zeggen – voor het eerst kunstmatig leven te creŽren (zie kader). Een paar jaar later – in 2016 – presenteerde hij een uitgeklede versie van diezelfde synthetische levensvorm die enkel de genen herbergde die deze nodig had om te overleven (en dat waren er – verbazingwekkend genoeg – 437, veel meer dan vooraf werd gedacht).

Synthetisch leven

In 2010 creŽerde Venter een volledig synthetisch genoom en plaatste dat vervolgens in een levende cel. Velen – waaronder Venter zelf – bestempelden het resulterende organisme als ’s werelds eerste synthetische levensvorm. Daar valt echter wel iets op af te dingen. Want dit organisme was niet vanuit het niets gecreŽerd: Venter maakte immers alsnog gebruik van een bestaande, levende cel.

DBC
En nu laat Venter dus weer van zich horen. En wel met de DBC. “Allerlei methoden die in het moleculair biologisch lab gebruikt worden, worden in dit apparaat geautomatiseerd,” vertelt professor Oscar Kuipers, als moleculair microbioloog verbonden aan de Universiteit van Groningen.

Van bits naar eiwitten
Maar hoe werkt het apparaat dan precies? “Het begint allemaal met digitale informatie, dus bits: nullen en enen,” stelt Kuipers. Die bits beschrijven een DNA-sequentie, oftewel de volgorde van nucleotiden, waarvan adenine (A), Cytosine (C), Guanine (G) en Thymine (T) de meest voorkomende zijn. “Met twee bits kun je elke letter schrijven. A kan bijvoorbeeld 00 zijn. C kan 10 zijn, G kan 01 zijn en T kan 11 zijn.” Zo’n digitale DNA-sequentie kan het apparaat van Venter vervolgens omzetten in een echt DNA-molecuul, dat bestaat uit twee ketens van duizenden aan elkaar gekoppelde nucleotiden. “Deze DNA-syntheses (de kunstmatig gecreŽerde DNA-moleculen, red.) bestaan bijvoorbeeld uit een paar duizend letters. Die kortere stukken DNA kunnen echter aan elkaar gekoppeld worden, zodat grotere stukken DNA ontstaan. En uiteindelijk kun je zo een compleet chromosoom maken.” Zo heeft Venter al aangetoond dat hij het chromosoom van een faag – een klein virus dat alleen een specifieke bacterie infecteert en uit een paar duizend basenparen bestaat – kan produceren. “Maar je kunt zeker ook grotere DNA-sequenties maken.” Het apparaat gaat echter vervolgens nog een stapje verder. “Als je zo’n stuk DNA hebt, kan het apparaat daar nog enzymen aan toevoegen die het DNA omzetten in RNA-moleculen en die coderen dan voor de eiwitten.” Door vervolgens nog wat andere stoffen – waaronder energiedragers, enzymen en ribosomen – toe te voegen, maakt het apparaat een eiwit. “En dat gebeurt dus allemaal in vitro, dus zonder tussenkomst van levende cellen.”


De Digital-to-Biological Converter. Afbeelding: Nature Biotechnology / doi:10.1038/nbt.3859.

Transformatie-unit
Op dit moment kan het apparaat dus DNA-moleculen, RNA-moleculen en eiwitten maken. Daarnaast zit in het apparaat ook een transformatie-unit. Deze transformatie-unit kan het synthetische DNA in een levende cel plaatsen. Het betekent dat het apparaat in staat is om de ‘kunstmatige levensvorm’ die Venter in 2010 presenteerde, te ‘printen’.

Vaccins en medicijnen
Het klinkt heel indrukwekkend. Maar wat kunnen we nu eigenlijk met dit apparaat? Venter ziet grote mogelijkheden. Hij ziet het apparaat al vaccins, medicijnen, voedsel en zelfs complexere levensvormen op misschien wel andere planeten printen. “Het apparaat kan onder meer RNA-moleculen maken en die worden weer gebruikt om vaccins van te maken,” vertelt Kuipers. Er liggen plannen om de DBC kleiner en mogelijk zelfs draagbaar te maken. Het zou kunnen betekenen dat vaccins straks op elke plek gemaakt kunnen worden. Hetzelfde geldt voor sommige medicijnen. “Stel je voor dat je in het regenwoud zit en je loopt een infectie op. Het apparaat kan dan de ziekteverwekker sequencen en daarmee identificeren. Dan kan een arts op afstand het apparaat opdracht geven om een geschikt antibioticum te printen.” Het klinkt misschien te mooi om waar te zijn. “Maar het is zeker niet onmogelijk, want een antibioticum kan een eiwitje of een complexe organische verbinding zijn en zolang je de juiste moleculaire bouwstenen en enzymen hebt, kun je die synthetiseren.”

Wie is Venter?

Sommige mensen noemen hem een genie. Anderen zien hem meer als een geslepen zakenman die erin slaagt om – onder meer bij bedrijven – honderden miljoenen dollars los te peuteren voor zijn onderzoek. Kuipers ontmoette Venter een aantal jaren geleden toen Venter de Leeuwenhoek Medaille in ontvangst mocht nemen. “Het is een charismatische man, een visionair, maar tegelijkertijd is hij ook heel zakelijk.” Of hij net als eerdere ontvangers van de Leeuwenhoek Medaille ooit de Nobelprijs in handen gedrukt gaat krijgen? Het zou Kuipers niet verbazen. “Hij heeft misschien geen concrete grote ontdekking gedaan, maar hij heeft wel enorm veel kennis verzameld en die kennis snel gebruikt om onderzoek en synthese te automatiseren. De moleculaire biologie is door hem absoluut in een versnelling geraakt.”

Biologische teleportatie naar Mars
Maar Venter droomt groter. Hij ziet het ook wel voor zich dat dit apparaat in de toekomst naar Mars wordt gestuurd om daar micro-organismen te printen die de rode planeet terravormen. Of misschien kunnen we de planeet zelfs wel van een afstandje koloniseren door het genoom van complexere levensvormen – misschien zelfs mensen – naar zo’n apparaat op Mars te sturen. Venter noemt dat ‘biologische teleportatie’. “Het is een beetje Jules Verne-denken,” vindt Kuipers. Want er zitten vanzelfsprekend nogal wat haken en ogen aan dit wilde plan. “Eerst moet je het apparaat daar zien te krijgen en het moet ook daar – bij lage temperaturen en extreme omstandigheden – functioneren. Bovendien heeft Venter nog niet laten zien dat hij zonder tussenkomst van levende cellen een organisme kan printen. Dus dat betekent dat je cellen, al dan niet voorgeprepareerd, mee moet sturen om leven te kunnen ‘printen’.” Kuipers ziet zelf meer in die andere toepassing: snel medicijnen en vaccins printen op de plekken waar dat nu heel lastig is.

Echt nieuw leven printen
Biologische teleportatie mag dan ver weg zijn: het maakt Kuipers niet minder enthousiast over de DBC. “Het is heel mooi dat er nu een machine is die van elke sequentie in principe een eiwit kan maken. Natuurlijk zijn er nog wel wat problemen.” Zo is niet elk eiwit dat Venter maakt, functioneel, omdat niet elk eiwit zich direct goed vouwt. “Daarvoor heb je hulp-eiwitten of andere stofjes nodig, maar die kunnen in de toekomst natuurlijk in het apparaat worden toegevoegd. In theorie is dan ook niets onmogelijk. De logische vervolgstap? Met dit apparaat een compleet genoom synthetiseren en in een bacterie plaatsen, zodat een heel nieuwe bacterie ontstaat.” Die nieuwe bacterie kan – in de toekomst wellicht samen met synthetische hogere organismen – ingezet worden om stoffen te produceren die wij mensen nodig hebben. “Denk aan medicijnen of voedsel.” En dat toekomstbeeld is de opmaat naar de heilige graal binnen de synthetische biologie: leven maken from scratch. “Dat is de uitdaging. Van levenloos materiaal – nucleotiden, aminozuren, suikers, vetten, metalen en vitamines – leven maken,” bevestigt Kuipers. “Maar dat is nog ver weg. Dat kan nog wel 20 jaar duren. Maar als het lukt, kunnen we ook dat proces waarbij uit moleculen cellen worden gemaakt, automatiseren.”

Venter mag dan zo langzamerhand uitgegroeid zijn tot het gezicht van de synthetische biologie: hij is bij lange na niet de enige die in dit onderzoeksveld actief is. Talloze onderzoeksgroepen wereldwijd proberen nieuwe moleculen en stofwisselingsprocessen in bacteriŽn te brengen of zelfs vanuit niets een micro-organisme te scheppen. En het lijkt een kwestie van tijd voor zij met semi-synthetische levensvormen op de proppen komen die de wereld gaan veranderen. “Ik denk dat de impact van dit onderzoeksveld enorm kan zijn. Het is een beetje vergelijkbaar met de impact die de smartphone en de personal computer op de wereld hebben gehad, denk ik.” Alleen zal de synthetische biologie toch het speelveld blijven van de specialisten. “Ik denk niet dat elke burger straks zijn eigen medicijnen print, maar de apotheek op de hoek wel.” Voor het zover is, zullen de ethische bezwaren die er altijd zijn als het gaat om het ‘knutselen met DNA’, nog regelmatig de kop opsteken. Maar ze zullen de opmars van Venter en collega’s hooguit vertragen en zeker niet stoppen. “Elke technologie kan natuurlijk ten goede of ten kwade gebruikt worden,” benadrukt Kuipers. “Maar ik kan veel gevaarlijkere technologieŽn bedenken dan deze

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173129091
11-08-2017

'De meest complexe machine op aarde'

“Een van de (vele) uitdagingen bij de realisatie van kernfusie als energiebron is het maken van een bestendige reactorwand. Die moet een temperatuur van zo’n 150 miljoen Celsius weerstaan. Wetenschappers van het Nederlandse onderzoeksinstituut DIFFER denken nu dat een wand van vloeibaar metaal de klus kan klaren. Vier jaar geleden ging ik al op bezoek bij kernfusiereactor in aanbouw ITER en zag dat kernfusie rocket science op aarde is.”

Auteur: Roel van der Heijden

Ondanks de belofte op een veilige, schone en schier oneindige energieproductie faalden alle pogingen tot nu toe om kernfusie in te zetten als energiebron. Momenteel wordt er echter hard gewerkt aan een machine die de weg moet plaveien naar een centrale die fusie-energie produceert. Kennislink neemt met enkele experts testreactor ITER onder de loep, volgens sommigen de meest complexe machine op aarde in aanbouw.

Vloeibaar metaal als plasmadoosje

Het gloeiendhete plasma is de brandstof van een kernfusiereactor. Hoewel het voornamelijk in bedwang wordt gehouden door ijzersterke magneetvelden krijgt de wand van een reactor als ITER het enorm te verduren. Zelfs de sterkste en meest hittebestendige materialen slijten hierbij sneller dan ingenieurs lief is.

Wetenschappers van het Nederlandse onderzoeksinstituut publiceren begin augustus 2017 over een mogelijk oplossing: een wand van vloeibaar metaal. Ze testten een wand van wolfraam waarin door kleine gaatjes tin of lithium naar buiten stroomt. Als gevolg van de hitte verdampt dit materiaal en vormt een soort damplaag voor de wand, die warmte van het plasma absorbeert en verdeelt. Bovendien wordt de beschermlaag vanzelf dikker op het moment dat de temperatuur stijgt en er meer materiaal verdampt. De wetenschappers denken een veelbelovende oplossing voor toekomstige fusiereactoren in handen te hebben.


 SOHO-EIT Consortium/ESA/NASA

Zon bijgesneden

Meer weten over kernfusie zelf? Lees het Kennislinkartikel Een zon op aarde.

De zon fuseert elke seconde met schijnbaar gemak honderden miljoenen tonnen aan waterstof tot helium. Het fuseren van atoomkernen tot nieuwe, zwaardere kernen is een proces waar doorgaans ongelofelijk veel energie bij vrijkomt en dat wereldleiders dan ook maar al te graag naar de aarde willen halen als basis van onze energievoorziening. Maar kernfusie bedrijf je niet zomaar…

Het punt is dat atomen zich niet zomaar laten fuseren. Daarvoor zijn omstandigheden nodig die niet eens in de buurt komen van wat wij ons kunnen voorstellen. In de kern van de zon, waar kernfusie plaatsvindt, heerst een druk van 250 miljard maal de druk van onze atmosfeer op zeeniveau en een temperatuur van 15 miljoen graden Celsius. Dat sŠmen is nodig voor kernfusie en wil je het kunstje van de zon nadoen, dan ontkom je niet aan deze twee welhaast onmogelijke voorwaarden.

Daarmee lijken de beloftes van fusie-energie volstrekt onhaalbaar, maar zo niet volgens Carlos Alejandre, vice-directeur van de veiligheidsafdeling van ITER: “Als je de temperatuur nůg verder opvoert, zeg naar ruim dan 100 miljoen graden, dan valt de noodzaak voor die extreem hoge druk weg. Kernfusie zal bij die temperatuur zelfs in een bijna vacuŁm plaatsvinden.”

Alejandre heeft het specifiek over de fusie van deuterium en tritium, een reactie die niet in de zon voorkomt en pas echt vlot verloopt bij een temperatuur van pakweg 150 miljoen graden. Hoe onmogelijk deze temperatuur je ook in de oren mag klinkt, het is misschien wel juist deze fusiereactie die over 100 jaar de lampen in huis zullen laten branden.

Megamagnetron

We hebben allemaal wel een oven in huis die op te stoken is tot een kleine 300 graden Celsius. IndustriŽle exemplaren halen duizenden graden. Maar hoe stook je een reactor op tot 150 miljoen graden, oftewel tien keer de temperatuur van de kern van onze zon?

Twee soorten verwarmingssystemen staan centraal in ITER. Ten eerste worden er deuterium-atomen versneld en met hoge snelheid op het materiaal in de reactor afgeschoten die hun energie daar via botsingen overdragen. Daarnaast zijn er twee systemen die de reactor verwarmen met elektromagnetische straling die specifiek is afgestemd op de bewegingen van de deeltjes waaruit het bestaat, ionen en elektronen. Eigenlijk is dit laatste proces is vergelijkbaar met de manier waarop een magnetron werkt.

Het verschil is dat het stookvermogen van ITER 50.000.000 watt is. Dat staat gelijk aan pakweg 25.000 huis-tuin-en-keuken-ovens bij elkaar.


Fusiereactor ITER gaat de eerste poging wagen om energie te winnen uit kernfusie. Let vooral op de persoon die zich rechtsonder in deze impressie vergaapt aan de afmetingen van de reactor.
 Karlsruhe Institute of Technology

Magnetisch doosje

Zaak is dus eerst een reactor te bouwen die op te stoken is tot boven de 100 miljoen graden Celsius. De cruciale vraag daarbij is: “waar maak je die reactor van?” Richard Pitts, verantwoordelijke voor de reactorwand van ITER reageert: “We kunnen op zich best een ‘doosje’ maken dat bestand is tegen die temperatuur; de hamvraag is alleen hoe lang dat doosje het uithoudt…”

De oplossing die hiervoor ruim een halve eeuw geleden werd bedacht is complex maar elegant. Wetenschappers in de voormalige Sovjet-Unie ontdekten toen dat het veel slimmer is om het fusiemateriaal te controleren met magnetische velden. Weliswaar brengt dit technisch gezien veel uitdagingen met zich mee, maar het grote voordeel is dat magnetische velden niet slijten, hoe hoog je de verwarming ook opschroeft.

Een voorwaarde voor het functioneren van een magnetische kamer is dat hetgeen je probeert te controleren een netto lading heeft. Hierbij helpt moeder natuur gelukkig een handje, want bij ITER’s beoogde temperaturen zijn atoomkernen niet meer in staat hun elektronen vast te houden. Het resultaat is een soep van negatief geladen elektronen en positief geladen atoomkernen – ook wel plasma genoemd – die zich prima laten dirigeren door een magnetisch veld.

Ook de Joint European Torus – een van de belangrijkste voorgangers van ITER – maakt gebruik van een magnetische kamer in de vorm van een donut, een zogenoemde tokamak. Het geheim van dit concept is dat de elektrisch geladen deeltjes bij een rondgaande beweging in de reactor een magneetveld opwekken dat het bestaande veld versterkt en andere deeltjes gevangen houdt.


Om het plasma van ITER op zijn plek te houden worden 18 verticale en 6 horizontale magnetische lussen gebruikt. Daarnaast bevindt er zich een verticale magnetische staaf in het midden van de machine.*
 ITER

Vliegdekschepen afremmen

Toch zal het opstarten van ITER niet zo eenvoudig zijn als de verwarming aanzetten en de deeltjes in de reactor een zetje in de rondte te geven. De magnetische kamer bestaat immers bij de gratie van magneten; hťťl veel magneten… Neil Mitchell is de man die bij ITER verantwoordelijk is voor de magneten en hij laat weten dat er momenteel zo’n 409 ton aan magneten is geproduceerd, bijna een half miljoen kilo, alsof het de normaalste zaak van de wereld is. “In feite zijn die magneten lange kabels gemaakt van niobium-tin”, laat hij weten. “In totaal zo’n 85.000 kilometer in lengte. Ik schat dat de waarde van die magneten alleen al zo’n 250 miljoen euro is…”

Het principe van deze magneten is vrij eenvoudig, te vergelijken met elke elektromagneet. Jaag een flinke stroom door de kabel die is gewikkeld als een spoel en je wekt een aardig magneetveld op. Hoe hoger die stroom des te sterker is het magneetveld.


[img]https://assets.kennislink.nl/system/files/000/184/611/medium/Charles_de_Gaulle_schip.jpg?1495023023
[/img]Met de energie die in de magneten van ITER zit opgeslagen zou je het Franse vliegdekschip Charles de Gaulle tot 180 kilometer per uur kunnen versnellen.
 netmarine.net

Maar ‘aardig’ is in het geval van ITER niet goed genoeg. Hier zijn magneetvelden tot wel 13 tesla nodig, oftewel de 2500 keer de sterkte van een gemiddelde koelkastmagneet. Om dat voor elkaar te krijgen worden er handig gebruik gemaakt van supergeleiding. Door de magneetkabels te koelen tot slechts een paar graden boven het absolute nulpunt verliezen ze hun elektrische weerstand. Dat betekent dat er gigantische stromen doorheen kunnen lopen, zůnder dat de kabels opwarmen of zelfs smelten.

“Het is hierbij wel cruciaal dat de magneten niet boven de kritische temperatuur komen”, zegt Mitchell. “Mochten ze op het moment dat ITER draait warmer worden dan zo’n -268 graden Celsius dan verliezen ze hun supergeleidende eigenschap en beginnen de gigantische hoeveelheid energie die ze bevatten om te zetten in warmte. En dat zal waarschijnlijk desastreuze gevolgen voor de reactor hebben. We hebben daarom een noodsysteem waarmee we de 51 gigajoule in het magneetsysteem veilig kunnen afvoeren binnen pakweg 20 seconden. Stel je voor, dit komt overeen met het afremmen van Frankrijks vlaggenschip Charles de Gaulle van 180 km/h tot 0; en dat in dezelfde korte tijd…”

Rocket science van het afvoerputje

Om te voorkomen dat deze noodstop ooit gebruikt hoeft te worden zijn de magneten goed afgeschermd van het gloeiendhete hart van de reactor. Onder andere door de vacuŁmkamer. De stalen kolos zorgt daarnaast voor een luchtdichte afsluiting van de reactor. Zelfs maar een grammetje lucht zou het fusiefeest in de reactor grondig verpesten. Dat komt onder andere omdat er zich tijdens operatie Łberhaupt maar een gram brandstof in de reactor zit. ITER wordt naast megamagnetron en magnetische krachtpatser, eigenlijk ook een van de grootste vacuŁmkamers te wereld. De kamer bestaat uit een dubbele stalen wand waartussen water stroomt ter koeling. Het stalen gevaarte weegt net iets meer dan het ijzer van de Eiffeltoren bij elkaar.



Deze ruimte kan vrijwel vacuŁm worden gezogen zodat er tegelijkertijd slechts een gram fusiemateriaal in de reactor zit. De 44 poorten kunnen worden gebruikt als entree voor robotarmen om reparaties aan de binnenkant van de reactor uit te voeren.
 ITER

De binnenkant van de vacuŁmkamer is bedekt met in totaal 44 grote beryllium tegels, het zogenoemde blanket. Het is vooral deze laag die het flink te verduren zal krijgen. Grote hoeveelheden elektromagnetische straling en hoog-energetische neutronen (die niet worden bedwongen door het magneetveld van de reactor) zullen deze laag opwarmen en langzaam radioactief maken.

Een ander onderdeel van ITER dat zwaar onder vuur zal liggen is de zogenoemde divertor. “Het afvoerputje van ITER”, aldus Pitts. Hier wordt onder andere het ontstane helium – eigenlijk het ‘as’ van het vuur in de reactor – weggevoerd. Gezien de hitte van het plasma zal dit de plek zijn waar ITER het meeste zal slijten. Er zijn maar weinig materialen die de voorziene temperatuur (ongeveer 3000 graden Celsius) heelhuids kunnen doorstaan tijdens de beoogde 20-jarige levensduur van ITER, en waarschijnlijk wordt wolfraam in het ontwerp gebruikt, het metaal met het hoogste smeltpunt.

“De materialen van de divertor krijgen een hitte van tientallen megawatt per vierkante meter te verduren”, zegt Rem Haange. Dat is ter vergelijking al gauw zo’n 15.000 keer de energie die de zon op een heldere dag op een vierkante meter aarde schijnt. "Om iets te fabriceren dat zoveel hitte weerstaat kan echt wel rocket science genoemd worden.

Bouwproces

De laatste twee jaar is ITER de constructiefase ingegaan. Dat betekent dat de reactor niet slechts op de tekentafel bestaat, maar dat er in de Zuid-Franse bossen ook daadwerkelijk betonmolens draaien.


Het bouwterrein van ITER. Vergroot de afbeelding voor meer informatie.
 Princeton Plasma Physics Laboratory/ITER

Overigens wil dat nog niet zeggen dat alle bouwtekeningen keurig op een stapeltje in de kast liggen. Hoewel het ontwerp in grote lijnen vaststaat, zijn nog niet alle delen van het systeem tot op de laatste millimeter uitgedacht.

“Neem bijvoorbeeld de tokamak zelf, op zijn afmetingen zit nu nog steeds een onzekerheid van een centimeter”, zegt Brian Macklin, medewerker van ITER die verantwoordelijk is voor het samenstellen van de machine. “Blijken de aangeleverde onderdelen aan de grote kant uitgevallen dan moeten we zorgen dat de afmetingen van de overige onderdelen daarop worden afgestemd. Dit zogenoemde reverse engineering zal de komende jaren nog veelvuldig voorkomen. Verder is er nu nog ruimte voor veranderingen in het ontwerp, maar als iemand nķ nog de afmetingen van de reactor in het ontwerp probeert aan te passen dan wordt hij of zij echt naar huis gestuurd, haha.”

Volgens Macklin zal het in elkaar zetten van de reactor ongeveer vier jaar in beslag nemen. In 2017, op het hoogtepunt van het sleutelwerk, werken er bijna 2000 mensen op het terrein. Als de reactor helemaal klaar is rond 2021 zal de machine een periode van 18 maanden in gaan waarbij de machine voorzichtig wordt opgestart, zonder hem op volle kracht te benutten. Daarna gaat ITER weer uit. Het duurt dan nog twee jaar om de machine te perfectioneren voor het ‘echte werk’, als de machine tot het uiterste gedreven wordt en er ook daadwerkelijk kernfusie zal plaatsvinden. De planning zegt nu dat de eerste echte deuterium-tritium-experimenten, waarbij de machine meer energie produceert dan dat erin gaat, in 2027 plaats zullen vinden.

Politieke puzzel

ITER blijkt in alle opzichten een puzzel van wereldformaat. Een van de communicatiemedewerkers grapte tijdens een bezoek van Kennislink dat zelfs het miniatuurmodel van de reactor moeilijk in elkaar te zetten was. Maar het project is niet alleen een technische puzzel. Ook de internationale samenwerking zorgt voor hoofdbrekens. Zo werd er bijvoorbeeld jarenlang gesteggeld over de locatie van de reactor. Uiteindelijk won Europa de race om het gastheerschap en werd de ‘verliezende’ partij Japan zoet gehouden met extra privileges.


ITER is een samenwerkingsproject van China, de Europese Unie, India, Japan, Rusland, de Verenigde Staten en Zuid-Korea. De rode stip geeft aan waar de reactor gebouwd wordt.
 Rfassbind via publiek domein

Het illustreert hoe lastig is om met de halve wereld ťťn machine te bouwen die zijn weerga niet kent. Pitts besluit: “Misschien komen de detectors van de deeltjesversneller LHC in de buurt maar ik weet vrij zeker dat ITER de meest complexe machine wordt die ooit is gebouwd.”

(Kennislink.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173456579
28-08-2017

Nanochip verandert lichaamscellen




Onderzoekers van de Ohio State University Wexner Medical Center hebben een nanochip ontwikkeld die in staat is om lichaamscellen om te zetten in andere soorten lichaamscellen.

Zo voerden zij onlangs een proef uit op muizen en varkens met een verminderde bloedstroom in hun poten, waarbij huidcellen werden omgezet in vaatcellen. ‘Door de vorming van nieuwe bloedvaten kon de doorbloeding in zeer aangetaste poten terug op gang worden gebracht, waarna de poot zonder verdere behandeling kon genezen’, vertelt Chandan Sen, PhD, directeur van de afdeling regeneratieve geneeskunde & celtherapie.

De silicium nanochip ter grootte van een manchetknoop werkt door middel van het injecteren van synthetisch DNA onder de huid. Het injecteren gaat met behulp van een kort stroomstootje. ‘Dit proces duurt nog geen seconde, waarna de chip verwijderd wordt. Het lichaam doet vervolgens de rest. Doordat we geen virussen of ander infectiemateriaal gebruiken om ontstekingen te voorkomen, zijn de eventuele risico’s zeer laag. Cellen zullen dus niet opeens extreem snel gaan delen met alle gevolgen van dien’, aldus Sen.

Zenuwcellen

Naast vaatcellen kunnen de huidcellen ook worden omgezet in andere cellen, zoals zenuwcellen. In een ander experiment met muizen is het de onderzoekers gelukt om zenuwcellen te laten groeien onder de huid om deze vervolgens in de hersenen in te brengen om de muis te laten herstellen van een beroerte.

Sen en zijn team zijn zo’n vijf jaar geleden gestart met dit onderzoek en inmiddels tonen de proeven aan dat de techniek, door de onderzoekers Tissue Nanotransfection (TNT) genoemd, in 98 % van de gevallen aanslaat. Sen: ‘Normaal gesproken worden stamcellen of andere cellen omgezet in de versimpelde omgeving van het laboratorium, waarna deze worden ingebracht in het lichaam. Doordat het lichaam natuurlijk veel complexer is, presteren deze omgezette cellen meestal niet voldoende. Met ons onderzoek wilden we kijken of we de groeiende cellen ter plaatse kunnen omzetten, om op deze manier celfuncties aan te passen aan de behoefte.’

De onderzoekers willen volgend jaar starten met de klinische trials, waarbij eerst wordt gekeken naar het vormen van bloedvaten in verwonde ledematen. In een later stadium kunnen huidcellen worden omgezet in zenuwcellen voor een eventuele behandeling van parkinson en alzheimer.

(technischweekblad.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173456637
28-08-2017

Kwantumteleportatie is ook onder water mogelijk

Dat tonen Chinese onderzoekers aan. Het is volgens hen “de eerste stap richting onderzeese kwantumcommunicatie”.

Al enige jaren zijn onderzoekers bezig met teleportatie van data. Ze maken daarbij gebruik van wat Einstein jaren geleden “spooky action at a distance” noemde: verstrengeling van deeltjes. De Nederlandse onderzoeker Ronald Hanson vertelde er een paar jaar geleden – nadat zijn onderzoeksteam erin geslaagd was om data over een afstand van drie meter te teleporteren – het volgende over:

“Verstrengeling is misschien wel het vreemdste en meest intrigerende gevolg van de wetten van kwantummechanica. Als twee deeltjes verstrengeld zijn, smelten hun identiteiten samen: hun gezamenlijke toestand is exact bepaald, maar de identiteit van elk afzonderlijk is verdwenen. De verstrengelde deeltjes gedragen zich als ťťn, ook als ze ver van elkaar verwijderd zijn.”

Wanneer twee deeltjes met elkaar verstrengeld zijn, is er dus een mysterieuze connectie tussen de twee deeltjes, waardoor de toestand van deeltje A afhankelijk is van de toestand van deeltje B. En door deeltje A te bestuderen, weet je dus hoe deeltje B eraan toe is en omgekeerd. In zekere zin wordt er dus informatie over het ene deeltje naar het andere geteleporteerd. En dat noemen we dus kwantumteleportatie of kwantumcommunicatie. Het heeft tal van voordelen. Zo reist informatie niet fysiek van deeltje A naar deeltje B, waardoor het ook onmogelijk te onderscheppen is. Kwantumcommunicatie is dus superveilig.

Eerdere experimenten
Onderzoeksteams wereldwijd zijn op dit moment druk met kwantumteleportatie aan het experimenteren. Daarbij wordt de afstand waarover geteleporteerd wordt, gaandeweg opgevoerd. Vorige maand maakten Chinese onderzoekers bijvoorbeeld bekend dat het ze voor het eerst gelukt was om informatie van de aarde naar de ruimte te teleporteren (over een afstand van zo’n 500 kilometer).

Zeewater
Tot voor kort werd er echter alleen geteleporteerd door bijvoorbeeld glasvezel of lucht. “Maar het blijft onduidelijk of zeewater, dat meer dan 70 procent van de aarde bedekt, ook gebruikt kan worden,” zo schrijven Chinese onderzoekers in het blad Optics Express. Maar daar wordt in datzelfde onderzoekspaper verandering in gebracht. De onderzoekers beschrijven namelijk een experiment dat aantoont dat kwantumcommunicatie ook doorgang kan vinden in water.

Het experiment
De onderzoekers verzamelden zeewater en pompten het in een drie meter lange tank in het laboratorium. Vervolgens creŽerden ze twee verstrengelde fotonen die zich aan weerszijden van de tank bevonden. En hoewel tussen deze deeltjes van elkaar gescheiden werden door een drie meter brede ‘zee’, bleek de verstrengeling stand te houden en informatie in 98 procent van de gevallen keurig van het ene naar het andere deeltje ‘geteleporteerd’ te worden.

Daarmee is voor nu aangetoond dat kwantumteleportatie ook in zeewater werkt. De afstand waarover dat is aangetoond, is nog niet zo heel indrukwekkend. Maar de onderzoekers hebben goede hoop dat dat gaat veranderen. In hun paper schrijven ze er alle vertrouwen in te hebben dat kwantumteleportatie onder water mogelijk moet zijn over een afstand van zo’n 885 meter. Experimenten in volle zee moeten uitwijzen of dat werkelijk het geval is.

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173633304
06-09-2017

Primeur: onderzoekers veranderen de kleur van een bloem met CRISPR

Door ťťn gen te verstoren, kleurden de bloemen wit in plaats van violet.

Japanse onderzoekers gingen aan de slag met de plant Ipomoea nil. Hun experiment bewijst dat CRISPR/Cas9 ook ingezet kan worden om genen van planten te bestuderen en manipuleren.

Wat is CRISPR/Cas9?
Het is een methode die onderzoekers kunnen gebruiken om heel specifieke genen uit te schakelen of een stukje DNA te vervangen door een ander stukje DNA. Onderzoeker hebben het trucje afgekeken van bacteriŽn die een vergelijkbare techniek gebruiken om zich te wapenen tegen virussen. Als een virus een bacterie binnendringt, integreert de bacterie het DNA van het virus in een bijzondere DNA-sequentie (ook wel Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, kortweg CRISPR genoemd). Vervolgens maakt de bacterie RNA aan dat een kopie van dat virus bevat. Dat RNA – ook wel guide-RNA genoemd – wordt opgenomen door een enzym dat ‘Cas’ wordt genoemd en leidt het enzym naar het virus. Eenmaal daar aangekomen knipt Cas het DNA van het virus in stukjes, waardoor het virus zich niet meer kan vermenigvuldigen. Wetenschappers hebben echter ontdekt dat Cas niet alleen viraal DNA, maar DNA van elk organisme kapot kan knippen. En door een specifiek stukje guide-RNA aan het enzym mee te geven, kunnen onderzoekers heel precies bepalen waar het DNA kapot wordt geknipt. Een cel zal vervolgens proberen het DNA te repareren, maar vaak worden daarbij fouten gemaakt en ontstaan mutaties waardoor het gen niet functioneert. Het is ook mogelijk om deze techniek in te zetten om een fout stukje DNA te vervangen door een gewenst stukje DNA. in dat geval krijgt het guide-RNA ook een stukje DNA mee. Zodra het DNA doormidden is geknipt, wordt dit stukje DNA ertussen geplakt, zodat een nieuwe – wenselijke – DNA-sequentie ontstaat.

De onderzoekers richtten zich op het gen DFR-B. Dit gen codeert voor een enzym dat verantwoordelijk is voor de kleur van de stengels, bladeren en bloemen van I. nil. Ze wilden dit gen met behulp van CRISPR uitschakelen. Dat was best nog een uitdaging, aangezien vlakbij DFR-B twee nauw aan DFR-B verwante genen te vinden zijn. Grote vraag was dan ook of het zou lukken om DFR-B specifiek te raken en de andere genen onaangetast te laten.

Gelukt
Maar in het blad Scientific Reports schrijven de onderzoekers nu dat het gelukt is. Het DFR-B-gen werd verstoord en het enzym waarvoor het gen codeerde was niet langer actief. Hierdoor werd een bepaald pigment niet langer geproduceerd en kleurden de bloemen van de plant in 75 procent van de gevallen wit in plaats van violet. Een analyse van het genoom van de aangepaste planten bevestigt dat het stukje DNA dat de onderzoekers wilden veranderen, daadwerkelijk veranderd was en dat de nabijgelegen genen niet gemuteerd waren. Het bewijst dat CRISPR/Cas9 nauwgezet werkt.

CRISPR haalt de laatste tijd regelmatig de kranten. Onlangs meldden onderzoekers bijvoorbeeld nog dat het gelukt was om met behulp van CRISPR een schadelijke mutatie in menselijke embryo’s te repareren. Langzaam maar zeker wordt de enorme potentie van deze techniek dan ook steeds duidelijker. Tegelijkertijd roepen dergelijke experimenten ook ethische vraagstukken op. Bijvoorbeeld: hoever mogen we gaan tijdens het aanpassen van het menselijk genoom?

(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_173786916
14-09-2017

Quantumcomputer kan Nederlandse staatsgeheimen in no-time op straat gooien

Onderzoekers luiden de noodklok. De quantumcomputer komt eraan. En dus moeten we onze data als de wiedeweerga beschermen met nieuwe cryptografietechnieken. Maar die zijn er nog niet…

Op dit moment wordt onze data beschermd door beveiligingstechnieken zoals RSA en ECC. En daarmee is die data veilig, want deze beveiligingstechnieken bevatten sleutels die met een traditionele computer in nog geen 100 jaar te kraken zijn. Maar binnen tien jaar kunnen die beveiligingstechnieken wel eens compleet nutteloos worden.

Wat is een quantumcomputer precies?

De quantumcomputer onderscheidt zich van een traditionele computer doordat deze geen gebruik maakt van bits – die de waarde 0 ůf 1 kunnen hebben – maar van quantumbits. Quantumbits kunnen bijvoorbeeld atomen zijn en die kunnen – dankzij verstrengeling – tegelijkertijd de waarde 0 ťn 1 hebben. Die quantumbits geven de quantumcomputer – zeker in vergelijking met de traditionele pc – een enorme capaciteit, zo legde Ton van Leeuwen eerder uit aan Scientias.nl. “Neem 256 bits: zo’n beetje het kleinste geheugentje dat we kennen. Met behulp van quantummechanische beschrijvingen zouden we in 256 atomen meer informatie op kunnen slaan dan in de gehele aarde, wanneer je deze om zou bouwen tot een USB-stick.” Maar niet alleen de capaciteit, ook de verwerkingssnelheid van een quantumcomputer is dankzij de quantumbits indrukwekkend. “Stel, ik geef jou een groot getal en vraag je te berekenen welke 28 priemgetallen ik vermenigvuldigd heb om tot dat grote getal te komen. Een klassieke computer zou het daar ontzettend moeilijk mee hebben. En dat is maar goed ook, want elke encryptie is hierop gebaseerd. Maar een quantumcomputer kan dat vraagstuk wel relatief snel oplossen.” Dat komt ook weer doordat deze niet alle opties ťťn voor ťťn, maar tegelijkertijd kan toetsen.

Quantumcomputer
Naar verwachting verschijnt rond 2025 namelijk de kwantumcomputer op het toneel. Deze computer maakt gebruik van quantummechanische eigenschappen en kan zo niet alleen bepaalde rekenproblemen in no-time oplossen, maar ook de RSA- en ECC-sleutels in een paar dagen of misschien zelfs uren kraken. Het zou kunnen betekenen dat data die nu nog veilig is dan in ťťn klap op straat komt te liggen. En dat geldt niet alleen voor data die rond 2025 wordt gecreŽerd, maar ook voor data die nu of in het verleden is opgeslagen. “Een kwaadwillende kan de beveiligde communicatie van nu opslaan om het vervolgens jaren later te kraken met een quantumcomputer,” vertelt hoogleraar cryptologie Tanja Lange. “Alle geheime informatie van nu is dan openbaar.”

Nieuwe cryptografie
Het is een angstaanjagend beeld. En daarom trekt Lange in het blad Nature aan de bel. Er is maar ťťn manier om onze data in de toekomst tegen quantumcomputers te beschermen: post-quantum cryptografie ontwikkelen. Oftewel: beveiligingssleutels ontwikkelen die ook voor de quantumcomputer te hoog gegrepen zijn. Maar dat valt nog niet mee. En het lijkt dan ook een race tegen de klok te worden: zullen die beveiligingssleutels er zijn voor de quantumcomputer gemeengoed wordt?

Lange zet – samen met een collega – in Nature uiteen welke opties er op dit moment zijn voor post-quantum cryptografie. En elke optie lijkt zijn beperkingen te hebben. De ene vraagt bijvoorbeeld veel bandbreedte. Terwijl de andere gemakkelijker te bouwen is, maar weer minder veilig lijkt. Kortom: een robuuste post-quantum cryptografie lijkt nog ver weg. En dat is met het oog op de opmars van de quantumcomputer zorgwekkend. Daarom moet er volgens Lange onmiddellijk meer ingezet worden op cryptografie-onderzoek. “Na ontwikkeling en standaardisatie duurt alleen al het invoeren van nieuwe cryptosystemen 15 tot 20 jaar.”

Wil je meer weten over de quantumcomputer en de quantummechanica die erachter schuilgaat? Duik dan eens in dit artikel, waarin Ton van Leeuwen onthult dat zelfs de knapste koppen moeite hebben om de quantummechanica te bevatten: “Als je twintig natuurkundigen bij elkaar zet en over quantummechanica laat discussiŽren, heb je binnen de kortste keren ‘ruzie’.”



(scientias.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_174182472
02-10-2017

Primeur: licht opgeslagen als geluid

Licht op een microchip. Dat hebben wetenschappers ontwikkeld om jouw computer in de toekomst supersnel te maken.



Plotseling begint je computer te pruttelen. Je voelt eraan. Ja hoor, hij is weer eens oververhit.

Het is bekend: als een computer te heet wordt, gaat hij langzamer werken en wordt hij instabiel. Daarom proberen natuurkundigen en bedrijven als IBM al lang een andere, snellere energiebron dan stroom te vinden. Licht ligt voor de hand, en om gegevens als licht op te slaan en te verwerken willen wetenschappers een fotonische chip ontwikkelen.

Computers met ‘lichtsnelheid’

Lichtdeeltjes, fotonen, wekken namelijk geen warmte op. Bovendien transporteren ze gegevens veel sneller, met een lager energieverbruik en zonder de storende elektromagnetische velden die stroom vormt.

Maar de onderzoekers worstelen met een probleem: hoe kan een chip gegevens ophalen en verwerken als het licht 300.000 kilometer per seconde aflegt?

Licht omgezet in geluid

Daar hebben geleerden aan de universiteit van Sydney nu iets op bedacht. Ze remmen het lichtsignaal binnen in een microchip af en ‘parkeren’ gegevens in een geluidsgolf, waardoor de gegevens vijf keer zo lang in de chip blijven.

Daardoor ontstaat er een pauze, waarin de computer de gegevens kan ophalen en verwerken, zelfs nauwkeuriger dan zoals het nu gaat.

Dit is mogelijk doordat de kleinste deeltjes van licht en geluid opvallende overeenkomsten vertonen. Net als fotonen bewegen zogenoemde fononen in golven met een verschillende kracht en lengte, en beide elementen kunnen elkaar beÔnvloeden.

Er zijn echter meer experimenten nodig voordat de microchip in productie kan worden genomen.


1) Een dataimpuls in de vorm van pulserend licht (geel) wordt vanaf links de chip in gestuurd. Een lichtimpuls, die moet helpen met het opslaan van gegevens, komt van de rechterkant (blauw). 2) De twee lichtimpulsen stuiten op elkaar en beÔnvloeden elkaar en het materiaal in het circuit, waardoor er een korte geluidsgolf ontstaat. Nu kunnen gegevens 10 nanoseconden lang worden opgeslagen, opgehaald en doorgestuurd. 3) Een nieuwe lichtimpuls loopt naar de chip en beweegt zich voort naar de geluidsgolf. 4) De lichtimpuls lost de geluidsgolf op en vormt een nieuwe lichtimpuls, identiek aan de oorspronkelijke gegevensdrager. 5) De lichtimpuls komt de chip uit. Dit alles duurt, afhankelijk van de grootte van de spiraal, 12 tot 13 nanoseconden.

(wibnet.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
  maandag 23 oktober 2017 @ 13:27:51 #98
38496 Perrin
Toekomst. Made in Europe.
pi_174602446


quote:
Universe shouldn’t exist, CERN physicists conclude

Physicists at CERN in Switzerland have made the most precise measurement ever of the magnetic moment of an anti-proton – a number that measures how a particle reacts to magnetic force – and found it to be exactly the same as that of the proton but with opposite sign. The work is described in Nature.

“All of our observations find a complete symmetry between matter and antimatter, which is why the universe should not actually exist,” says Christian Smorra, a physicist at CERN’s Baryon–Antibaryon Symmetry Experiment (BASE) collaboration. “An asymmetry must exist here somewhere but we simply do not understand where the difference is.”
🐠 Only dead fish go with the flow.
pi_174664907
25-10-2017

Oersoep-experiment onverwacht succesvol

Bouwstenen van eiwitten gevormd in herhaling van historisch Miller-Urey-experiment in NEMO

Na een looptijd van vijf jaar is het Miller-Urey-experiment uit NEMO geanalyseerd. Wat is er ontstaan in deze nagebootste oersoep? Net als in het originele experiment, blijken ook nu weer ‘bouwstenen van leven’ te zijn gevormd.



Het beroemde Miller-Urey-experiment in NEMO Science Museum, links een foto uit 2012, rechts een foto uit 2017.

Wat zit erin? Dat was de grote vraag toen in mei van dit jaar het Miller-Urey-experiment in NEMO werd gestopt. Zou er in deze nabootsing van de ‘oersoep’ leven zijn ontstaan? Dat niet, zo weten we nu. Maar er zijn wel aminozuren gevormd, de bouwstenen van eiwitten. Cruciale moleculen voor al het leven dat we nu op aarde kennen. Ook van dat van ons. En misschien is er nog veel meer mogelijk: vandaag gaan drie nieuwe experimenten van start om de huidige resultaten te bevestigen en hopelijk nieuwe vondsten te genereren.

Scepsis en verbazing

In 1953 publiceerden de Amerikaanse promovendus Stanley Miller en zijn begeleider Harold Urey de resultaten van een revolutionair experiment. Ze hadden een kolf gevuld met eenvoudige gassen en water om de situatie op de jonge aarde, nog voordat er leven was, na te bootsen. In de kolf zorgden twee elektroden voor een elektrische ontlading, een soort bliksemflits, die de energie moest leveren voor chemische reacties. Doel van het experiment was om te zien of onder deze omstandigheden leven kan ontstaan. Of, iets minder ambitieus, dat er moleculen worden gevormd die belangrijk zijn voor leven.

Het plan van Miller en Urey werd destijds met de nodige scepsis onthaald en de verbazing was dan ook groot toen na een week verschillende aminozuren opdoken in deze ‘oersoep’. Een mengsel van eenvoudige gassen, wat water en energie uit een bliksemflits bleken voldoende om de ‘bouwstenen van leven’ te kunnen vormen.

Al snel volgde er kritiek; er werd hardop getwijfeld of hun experiment die oersituatie wel goed nabootste. Tegelijkertijd staat wel vast dat het Miller-Urey-experiment de start betekende van een heel nieuwe kijk op experimenteel onderzoek naar het ontstaan van leven. “Natuurlijk is er veel discussie geweest over de wetenschappelijke waarde van hun resultaten, maar het is hoe dan ook een belangrijk historisch experiment”, vindt Bert Meijer, hoogleraar Organische Chemie aan de Technische Universiteit Eindhoven.



Filmpje over het afronden van het Miller-Urey-experiment in NEMO Science Museum


Prut en aanslag

Toen Meijer werd benaderd door Rob van Hattum van NEMO Science Museum om mee te werken aan een langdurige herhaling van het Miller-Urey-experiment vond hij dat een heel leuk idee, maar hij had zo z’n twijfels of het iets zou opleveren. “We moesten de omstandigheden van het originele experiment flink aanpassen. Bij een experiment in een museum vol kinderen staat de veiligheid natuurlijk voorop. Daarom moesten we werken bij veel lagere druk en een veel lagere temperatuur dan in de originele situatie. Ook de kracht van stroomstootjes moest flink omlaag.” Chemische reacties verlopen langzamer bij lagere temperatuur en druk, als ze al op gang komen.

In 2012 ging het experiment van start. Meijer: “Af en toe keek ik in die kolf en dan zag ik wat grijze prut en wat aanslag op de elektroden en dan kon ik me niet voorstellen dat hier iets interessants zou ontstaan.” In mei van dit jaar zat de looptijd erop. De opstelling werd afgebroken en de zorgvuldig afgesloten kolf met onbekende inhoud ging op transport naar Eindhoven. Daar stonden Marle Vleugels en Martin van Son, masterstudenten scheikunde, klaar om deze nieuwe oersoep te doorgronden.

Te klein

Waar begin je met zoeken in een mengsel waar van alles in kan zitten? “Onze opdracht was om specifiek naar aminozuren te zoeken”, vertelt Vleugels. Dat klinkt als een rechttoe-rechtaan klusje, maar dat bleek toch iets ingewikkelder, ondanks dat ze een hele batterij aan analytische technieken tot hun beschikking hadden. Als eerste stap wilden ze HPLC gebruiken, een techniek waarbij je een mengsel scheidt in de afzonderlijke componenten. “Maar aminozuren zijn te klein om direct te detecteren met HPLC”, legt Van Son uit.



Marle Vleugels en Martin van Son

Koppeling aan een groter molecuul, een derivaat, was noodzakelijk en dat bood meteen de mogelijkheid tot selectie. Van Son: “We kozen een derivaat dat alleen zou binden aan amines, dat zijn moleculen met daarin een NH2-groep, een stikstofatoom met daaraan twee waterstofatomen. Alle aminozuren bevatten zo’n groep, dus dan weet je dat alles wat niet bindt aan je derivaat in ieder geval geen aminozuur is.”

Niet-standaard aminozuur

Het had nog behoorlijk wat voeten in de aarde, maar uiteindelijk lukte het de twee studenten om de potentiŽle aminozuren uit het mengsel te halen. Met behulp van nog weer andere technieken konden ze vervolgens aantonen dat er drie verschillende aminozuren zijn gevormd: glycine, alanine en bŤta-alanine. Deze laatste is een variant op alanine met de NH2-groep op een andere locatie in het molecuul. En er zijn heel sterke aanwijzingen dat er ook 4-aminobutaanzuur is gevormd; een aminozuur dat we niet tegenkomen als bouwsteen van eiwitten. “Het is wel heel leuk dat we ook een niet-standaard aminozuur hebben gevonden”, zegt Van Son.

“Ik ben echt verrast dat ook bij de bijzonder milde omstandigheden van dit experiment deze stoffen ontstaan”, aldus een enthousiaste Bert Meijer. “Dit had ik vooraf niet gedacht.” Vleugels en Van Son hebben alleen naar aminozuren gezocht, maar er is vast nog meer te vinden. Daar heeft Meijer wel ideeŽn over. “Natuurlijk moeten we een slag om de arm houden, maar als ik naar de resultaten van de massaspectrometrie-bepalingen kijk, dan lijkt het er sterk op dat er langere ketens in het mengsel zitten. We gaan nu eerst zorgvuldig bepalen wat er precies aanwezig is, maar ik durf wel te zeggen dat we hier wellicht heel interessante moleculen tegenkomen.”

Klei in de kolf

Met de analyse zijn ze in Eindhoven nog wel even zoet, maar ondertussen gaat er alweer een nieuwe versie van het Miller-Urey-experiment van start in NEMO. Nu in maar liefst drie kolven, vertelt Vleugels. “Eentje is een exacte herhaling van het vorige experiment, de tweede is gelijk aan nummer ťťn maar dan met klei toegevoegd en de derde is gelijk aan nummer ťťn, maar in plaats van elektrische ontladingen zorgt een uv-lampje voor de energie.” Waarom klei? “Veel wetenschappers denken dat anorganische stoffen zoals klei een rol hebben gespeeld bij het ontstaan van het eerste leven”, zegt Van Son. “Aan het oppervlak van dit soort vaste materialen kunnen zich allerlei belangrijke reacties hebben afgespeeld.”



De drie nieuwe versies van het Miller-Urey-experiment: rechts de kolf die een herhaling is van het vorige experiment, in het midden de kolf waar een uv-lampje voor de energie gaat zorgen (nog niet gemonteerd) en links de versie met klei toegevoegd.



Miller exp ingepakt okt2017

Het nieuwe Miller-Urey-experiment is zorgvuldig ingepakt en klaar voor transport van de TU Eindhoven naar NEMO Science Museum in Amsterdam waar het vijf jaar zal lopen onder toeziend oog van de bezoekers.

Bert Meijer hoopt dat de twee variaties op het originele experiment ook echt leiden tot de vorming van andere moleculen. En hij hoopt dat de replica van het origineel juist een herhaling van de resultaten laat zien. “Ik kan niet vaak genoeg benadrukken hoe belangrijk het is dat je resultaten kunt reproduceren. Eťn experiment levert geen wetenschappelijk bewijs.”

Niet zo snel

Maar in hoeverre levert dit experiment eigenlijk wetenschappelijk relevante informatie? Leert dit ons iets over het ontstaan van leven? “Dit is in de eerste plaats een experiment voor in een museum, waarmee je kinderen kennis wilt laten maken met wetenschap en bezoekers wilt laten nadenken over het ontstaan van leven”, aldus Meijer. “Als het verrassende uitkomsten levert is dat een mooie bijvangst, maar het is niet het uitgangspunt.”

Meijer denkt echter wel dat chemici op een andere manier iets van dit experiment kunnen leren. “Dit experiment heeft vijf jaar geduurd en chemici werken nooit zo lang aan ťťn experiment. Bij ons moeten reacties vooral zo snel mogelijk verlopen, maar dit laat zien dat snelheid misschien niet altijd de beste drijfveer is. Een langere looptijd en heel milde condities kunnen ook interessante resultaten opleveren.” Dus toch maar een hoekje reserveren in het lab om een experiment lekker lang te laten lopen. Wie weet wat je tegenkomt.


Nobelprijswinnaar Ben Feringa en supramoleculair-wetenschapper Bert Meijer bij de nieuwe opstelling van het Miller-Urey-experiment in NEMO Science Museum op 13 oktober 2017.

 DigiDaan

(kennislink.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
pi_174797149
26-10-2017

Algoritme geeft cellen nieuwe toekomst




Stop alle nu al beschikbare data over genetische expressie in ťťn computeralgoritme, en je kunt elk type cel rechtstreeks omtoveren in elk ander celtype. Dat claimen Indika Rajapakse en collega’s van de universiteit van Michigan deze week in PNAS.

Je zou op die manier bijvoorbeeld de regeneratie van menselijke organen op gang kunnen brengen. Maar je zou ook kankercellen kunnen herprogrammeren tot weefsel dat zich normaal gedraagt.

Die herprogrammering is een kwestie van zogeheten transcriptiefactoren. Dat zijn eiwitten die selectief een aantal genen inschakelen die het nieuwe specialisme van de cel bepalen.

Tot nu toe was het vinden van die transcriptiefactoren een kwestie van stug uitproberen. Al in 1989 is het wijlen Harold Weintraub min of meer per ongeluk gelukt om bindweefselcellen (fibroblasten) te veranderen in spiercellen, mede omdat daar maar ťťn zo’n factor voor nodig was. En in 2007 lukte het Shinya Yamanaka om fibroblasten met behulp van vier transcriptiefactoren te deprogrammeren tot ongespecialiseerde stamcellen waar je dan weer Šndere transcriptiefactoren op kunt uitproberen; het leverde Yamanaka een Nobelprijs op en vormt nog altijd een hoeksteen van de regeneratieve geneeskunde.

Rajapakse stelt dat het simpeler kan. Hij ging uit van een pakket gegevens over de expressie van 22.083 genen in menselijke fibroblasten, op een aantal verschillende momenten binnen de ontwikkelingscyclus. En om die dataset een beetje handzamer te maken, vulde hij hem aan met zogeheten Hi-C gegevens over de manier waarop het DNA normaal gesproken ligt opgerold in de celkern. Daar kun je uit halen welke genen vlak naast elkaar liggen en dus grote kans maken elkaar rechtstreeks te beÔnvloeden.

Met behulp van een dik pak bio-informatica is het inderdaad gelukt een algoritme te ontwikkelen dat op basis van deze datasets correct de werking voorspelt van de eerder door Yamanaka gevonden transcriptiefactoren, en van nog een paar andere die al eerder in de literatuur zijn beschreven.

Combinaties van transcriptiefactoren uitproberen die door het algoritme worden voorspeld maar niet eerder zijn getest, is de volgende stap. Volgens een persbericht zijn ze daar nu in Michigan mee bezig. In de tussentijd is alvast octrooi aangevraagd op het algoritme.

bron: University of Michigan

(c2w.nl)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
abonnement bol.com Unibet Coolblue
Forum Opties
Forumhop:
Hop naar:
(afkorting, bv 'KLB')