Elektronische ‘neuronen’ zouden ki energiezuiniger maken

Elektronische neuronen

De elektronische ‘neuronen’ in vergelijking met het echte werk (afb: CNRS)

Je struikelt tegenwoordig over kunstmatige intelligentie in het wetenschappelijke nieuws. Hoe geweldig dat is valt nog niet te zeggen, maar de huidige ki-technieken hebben in elk geval één gigantisch nadeel: ze vreten uitzonderlijk veel energie. De hersens zijn qua energiegebruik duizenden keren zuiniger. Onderzoekers proberen er achter te komen hoe de hersencellen dat voor elkaar krijgen. Het zou een punt kunnen zijn dat hersencellen met ionen werken, terwijl de ordinaire, energievretende ki-systemen werken met elektronen. Onderzoekers van het CNRS in Frankrijk hebben nu op ‘papier’ zo’n ionisch neuronsysteem in elkaar geknutseld van water en grafeen. Lees verder

Snelle iontransistoren gemaakt van grafeen

Iontransistor

Een iontransistor met grafeen als ‘selector’ (afb: Yahui Xue)

Bij cellen spelen ionkanalen een belangrijke rol, waardoor die razendsnel (kunnen) reageren. Die ‘biologische transistoren’ vormden een uitdaging voor onderzoekers om iets soortgelijks te maken voor de elektronica. Dat schijnt nu eindelijk gelukt te zijn waarbij het ‘omnipotente’ grafeen een glansrol lijkt te spelen. Lees verder

Helft Nobelprijzen naar slechts vijf onderzoeksvelden

Andre(i) Geim

Andre(i) Geim (afb: WikiMedia Commons)

Meer dan de helft van de Nobelprijzen in de laatste decennia zijn naar vertegenwoordigers van slechts vijf onderzoeksvelden gegaan volgens een analyse van onderzoekers rond John Ioannidis van de Standforduniversiteit in Californië. Lees verder

Grafeen helpt tegen darmziekte en stroboscoop tegen alzheimer(?)

Af en toe geloof je je ogen niet. Had ik net een verhaal gelezen hoe een ‘frekwentietherapie’ zou kunnen helpen tegen de ziekte van Alzheimer of ik kwam een verhaal tegen waarin beweerd wordt dat kwantumstippen gemaakt van grafeen het afweersysteem kunnen kalmeren. Dat is vooral van belang bij autoimmuunziektes, waarbij de afweer in een te hoge versnelling staat. Beide verhalen komen uit doorgaans zeer betrouwbare bronnen. Lees verder

“Overgang auto’s op elektrisch lijkt goed haalbaar”

Elektrische auto

De elektrische auto is geen oplossing voor het klimaatprobleem

Elektrische voertuigen worden als ‘groen’ gezien, maar dat zijn ze allerminst. Bovendien hebben E-auto’s nog andere nadelen die ook aan de benzineauto’s kleven zoals ruimtebeslag, extreem laag energetisch rendement, bedreiging voor de volksgezondheid en nog wel wat dingetjes. Het Fraunhoferinstitiuut voor systeem- en innovatieonderzoek (ISI) heeft eens uitgezocht wat de gevolgen zijn van het overstappen van fossiel aangedreven auto’s op accuvoertuigen. Er zijn wel wat hindernissen, maar groot zijn die niet, stelden de ISI-onderzoekers, zelfs niet als we kijken naar de voorraden van grondstoffen die nodig zijn voor E-auto’s. Ik heb zo mijn twijfels. Lees verder

Weer een nieuwe vorm van koolstof ontdekt (?)

Golfgrafeen

Golfgrafeen of adamantia lijkt een nieuwe verschijningsvorm van koolstof (afb: Joël Thierrin)

Koolstof blijft verbazen. We kennen dat element in de vorm van het hardste materiaal dat er bestaat (diamant) maar ook in de ultrazachte, ‘glijdende’ vorm (grafiet). Later kwamen daar de buckyballen (fullerenen) en grafeen bij. Nu schijnt er bij toeval een nieuwe verschijningsvorm van koolstof te zijn ontdekt dat harder is dan roestvast staal, bijna even geleidend en spiegelt als een gepolijste aluminium spiegel. Daarnaast is het nieuwe ‘grafeen’ nog (ferro)magnetisch ook tot 125°C. Onderzoekers denken aan lichtgewichtdeklagen, medische en elektronische producten of zelfs zonnecellen. Lees verder

Drielaags grafeen vertoont supergeleiding

Supergeleiders

De ontwikkeling van hogetemperatuursupergeleiders (afb: WikiMedia Commons)

Vorig jaar werd gemeld dat tweelaags grafeen supergeleidend wordt bij 1,7 K (-271,3°C). Dat is opmerkelijk, maar weinig praktisch. Grafeen is wel een mooi materiaal om het nog steeds niet begrepen fenomeen van de weerstandsloze geleiding te doorgronden. Nu blijkt dat ook drielaags grafeen supergeleiding vertoont en de onderzoekers hebben hoop daarmee de geheimen van dit verschijnsel te kunnen ontrafelen. Er zijn tegenwoordig zogeheten hogetemperatuursupergeleiders die die eigenschappen vertonen bij veel hogere temperaturen (altijd nog zo’n -100°C), maar met een dieper inzicht in het fenomeen zou wel eens de droom van een supergeleider bij kamertemperatuur kunnen uitkomen. Nu zijn die hoge(re) temperaturen alleen mogelijk onder weinig praktische omstandigheden. Lees verder

Wordt grafeen het nieuwe silicium?

In de elektronica wordt alles voortdurend kleiner en sneller, maar aan die ‘rattenren’  zitten grenzen. Het lijkt er op dat silicium qua mogelijkheden om alles nog kleiner en sneller te maken die grenzen nadert. Er dient zich een opvolger aan, die ook op andere terreinen veelbelovend wordt genoemd: grafeen. Die speciale vorm van (tweedimensionaal) koolstof blijkt signalen van een lagere frekwentie te kunnen omzetten in hoger frekwenties: van giga- in teraHertz. Die hogere frekwenties kunnen ook navenant meer informatie verwerken. Lees verder

Kwantumstippen als medicijn voor Parkinson en Alzheimer (?)

Hersencellen bij Parkinsonpatiënten produceren veel minder van de signaalstof dopamine

Hersencellen bij Parkinsonpatiënten produceren veel minder van de signaalstof dopamine (lichtblauw) (afb: Sciencephoto.com)

Kwantum klinkt wel interessant en dus noemen onderzoekers kleine deeltjes kwantumstippen. Het schijnt dat die kleine deeltjes grafeen bij muisjes met Parkinson de verschijnselen van die ziektes onderdrukken maar in celkweken ook de vorming van eiwitplaques die zich vormen in een Alzheimerbrein. Voorlopig duurt het nog wel even alvorens die kwantumstippen bij mensen worden toegepast. Lees verder

Grafeen valt te maken uit ‘prik’

Grafeen gevormd uit 'prik' (koolzuur)

Met een opdampingstechniek wordt er grafeen gevormd op de koperplaat (l) (afb: univ. van Illinois)

Grafeen, de bijzondere tweedimensionale vorm van koolstof, krijgt allerlei mooie eigenschappen en een fraaie toekomst toegedicht. Da’s mooi, maar een wezenlijk aspect zou hierbij roet in het eten kunnen gooien. Als het materiaal echt zo succesvol zal zijn als verwacht, dan zal het ook op een niet al te vieze en ingewikkelde wijze in grotere hoeveelheden moeten worden bereid. Labproefjes zijn leuk en nuttig, maar daarmee kun je de beloften niet waarmaken. Nu schijnt het dat onderzoekers van de universiteit van Illinois (VS) grafeen maken uitgaande van sodawater (prik, zou ik zeggen, want daar gaat het om). Dat is een schonere manier dan die waarmee tot nu toe grafeen wordt bereid, beweren de onderzoekers. Lees verder