KIJK Kort

nieuws uit de wereld van wetenschap en technologie

Tekst: Laurien Onderwater, Naomi Vreeburg, André Kesseler, Karlijn Klei

PRIMEUR: IBM PRESENTEERT 2 NM-CHIP

Met de nieuwe technologie kan het bedrijf maar liefst 50 miljard transistors op een chip ter grootte van een vingernagel kwijt.

Bijna vijftig jaar geleden voorspelde Gordon Moore, medeoprichter van Intel, dat het aantal componenten op computerchips elke twee jaar zou verdubbelen. Hoewel veel deskundigen denken dat dat binnenkort verleden tijd is, weet de computerindustrie daar tot nu toe aardig aan te voldoen. Hoe? Door de transistors kleiner te maken. Immers: hoe kleiner die zijn, hoe meer je er kwijt kunt op een stukje chip.

Op dat gebied heeft het IBM nu een primeur te pakken. Het ontwikkelde een testchip met daarop transistors van slechts 2 nanometer. Dat is ongeveer even groot als de dikte van een DNA-streng. Hierdoor kunnen er veel meer van die minuscule componenten op een chip worden gepropt; maar liefst 50 miljard.

De tech-gigant kreeg dit gedaan door drie transistors op elkaar te stapelen, een techniek die Gate-all-around FET wordt genoemd. Door dat grote aantal transistors op één chip te proppen, neemt de rekenkracht ervan flink toe. Het bedrijf beweert ook dat de nieuwe 2-nm-chips 45 procent betere prestaties kunnen leveren en 75 procent minder energie verbruiken dan de huidige 7-nm-chips.

Het zal overigens nog wel even duren voordat de nieuwe chips op de markt komen. IBM verwacht zelf dat de productie van deze 2-nm-technologie in 2024 op gang komt. We wachten geduldig af.

Bronnen: IBM, New Atlas

‘GETAL VAN DUNBAR IS ACHTERHAALD’

Het getal, dat aangeeft met hoeveel individuen een persoon een sociale relatie kan onderhouden, is gebaseerd op slecht uitgevoerde berekeningen, wijst een nieuwe studie uit.

In 1993 berekende de Engelse antropoloog en gedragsbioloog Robin Dunbar dat ieder mens maximaal 150 vrienden kan hebben. Meer zouden je hersenen simpelweg niet aankunnen. De Brit kwam tot dit getal toen hij verschillende soorten primaten bestudeerde en de grootte van hun sociale groepen koppelde aan de grootte van hun neocortex – de hersenstructuur die onder meer de sociale vaardigheden afhandelt.

De wiskundige formule die Dunbar hieruit opstelde, extrapoleerde hij naar de mens. Wetenschappers van de Universiteit van Stockholm namen deze statistische analyse nog eens onder de loep en concluderen dat Dunbars beroemde getal helemaal niet klopt.

De onderzoekers voerden dezelfde analyses uit als Dunbar, maar met nieuwe wiskundige methoden en bijgewerkte gegevens uit de nu dertig jaar oude dataset. Hun berekeningen leverden sterk uiteenlopende getallen op: dan weer kon een persoon tussen de 69 en 109 vriendschappen onderhouden, terwijl een andere methode tussen de 16 en 42 mensen als resultaat gaf.

Volgens hoofdonderzoeker Patrik Lindenfors ligt er meer dan alleen biologie ten grondslag aan onze sociale capaciteiten. Met andere woorden: het komt niet allemaal neer op de grootte van de neocortex. Daar sluit cognitief psycholoog Mariska Kret van de Universiteit Leiden zich bij aan. “Dunbars getal is te simplistisch en te weinig theoretisch gegrond. De groepsgrootte hangt van zo veel dingen af. Van de hoeveelheid voedsel die aanwezig is, het aantal roofdieren enzovoorts. Hersengrootte zal niet de belangrijkste factor zijn.”

Waarom het getal van Dunbar dan al bijna dertig jaar lang rondgaat? Kret: “Waarschijnlijk omdat het een simpele boodschap is en daar zijn mensen vaak naar op zoek. Maar ja, de realiteit blijkt vaak complexer.”

Bronnen: Biology Letters, Gizmodo

“Voor beleggers én overheden geldt: wie als laatste in beweging komt, is de klos. Nederland moet nu de bitcoin in de ban doen.”

Dat schrijft Pieter Hasekamp, directeur van het Centraal Planbureau, in een essay in het Financieele Dagblad. Hasekamp denkt dat instorting van cryptomunten onvermijdelijk is. Nederland moet daarom zo snel mogelijk ingrijpen.

Bronnen: FD, de Volkskrant

ONTKETENEN ‘RECTENNES’ EEN ENERGIEREVOLUTIE?

Onderzoekers van de Universiteit van Colorado Boulder maken mooie nieuwe stappen met een oud idee: warmte omzetten in stroom met behulp van zogeheten rectennes.

Overal gaat energie verloren: van de grootste staalfabrieken tot de kleinste bakkerijtjes. Het is lastig om de warmte die daar vrijkomt nuttig te gebruiken, want de systemen die dat moeten doen zijn duur en dat wordt economisch gezien al snel oninteressant. De zogenoemde ‘optische rectennes’, ontwikkeld door wetenschappers van de Amerikaanse Universiteit van Colorado Boulder, kunnen daar verandering in brengen. Het idee is niet nieuw. Rectennes (kort voor rectificerende antennes) werden al in 1964 bedacht door William C. Brown die microgolven gebruikte om een kleine helikopter van energie te voorzien. De basis is redelijk eenvoudig; een antenne die straling absorbeert, en een diode die die energie omzet in gelijkstroom.

De antennes – vele malen dunner dan een menselijke haar en te klein om met het blote oog te zien – maken gebruik van een fenomeen dat resonant tunneling wordt genoemd. Daarbij gaan elektronen door vaste materie zonder energie te verliezen. Rectennes werken dus een beetje als auto-radioantennes. Maar in plaats van radiogolven op te pikken en ze in muziek om te zetten, absorberen optische rectennes licht en warmte en zetten die om in energie. De aanpak van de wetenschappers is nogal contra-intuïtief. In een traditionele rectenne als die van Brown worden de elektronen door een isolator gejaagd om stroom op te wekken. Maar zo’n isolator levert nogal wat weerstand op, waardoor de energieopbrengst lager wordt. In plaats van één isolator gebruikten de onderzoekers er twee. Dat zorgde voor een zogenoemde ‘quantum put’. Als elektronen deze put met precies de juiste energie raken, kunnen ze die gebruiken om zich als het ware een weg door die twee isolatoren ‘resonant te tunnelen’. En dat zonder daarbij weerstand te ondervinden. Bij wijze van test maakten de onderzoekers een netwerk van ongeveer 250.000 rectennes, die elk op een vlinderdasje lijken. Toen ze die op een hete plaat in het lab legden, bleek dat de antennes één procent van de warmte in stroom konden omzetten. Nog niet echt iets om wild enthousiast van te worden, maar het team denkt dat die cijfers alleen maar zullen stijgen. Door de isolators van andere materialen te maken, hoopt het de quantumputjes dieper te maken. Want hoe dieper de putjes, hoe meer elektronen erin slagen om erdoorheen te komen en hoe groter de efficiëntie. Die miniantennes kunnen volgens de onderzoekers grofweg honderd keer efficiënter worden dan soortgelijke ‘energieterugwinsystemen’. De rectennes zouden in theorie de warmte kunnen oogsten van allerlei industriële processen die anders verloren zou gaan. En als je nog iets meer je fantasie gebruikt zou je, zoals sommige wetenschappers doen, ook kunnen denken aan enorme luchtschepen die, uitgerust met een hele batterij aan antennes, hoog in de aardse atmosfeer zonne-energie opvangen.

Bronnen: Nature Communications, Universiteit van Colorado Boulder

Chocokikker

In de eerste Harry Potter-film besluit het hoofdpersonage wat te snoepen in de trein. Harry grijpt naar de chocolat frogs, maar deze springen direct tegen de ruiten zodra ze uit de verpakking worden gehaald. Een nieuw ontdekte boomkikkersoort, Litoria mira, doet sterk denken aan dit snoepgoed. Het dier, met een lichaamslengte van ongeveer 7 centimeter, heeft namelijk een chocoladebruine huid. Hierdoor valt de kikker tussen alle boomstammen minder op. Wetenschappers ontdekten het beestje overigens al in 2016 in Australië, maar twijfelden toen of de kikker niet gewoon de bruine versie van de – normaal groene – Litoria caerulea was. Maar genetisch onderzoek toont nu aan dat het toch echt om een aparte soort gaat.

Bronnen: Australian Journal of Zoology, ScienceAlert

Reëel beeld

Videobellen met diensten als Zoom en Teams is in deze tijd hartstikke handig. Maar het kan beter, vindt Google. De tech-gigant werkt aan een systeem dat beeldbellen realistischer maakt door diepte te creëren. Het bestaat uit een chat booth met videocamera’s die vanuit verschillende hoeken filmen en een dieptecamera die een 3D-kaart van je maakt. Al deze data stuurt het systeem vervolgens naar de chat booth van de gesprekspartner, waar een realistisch beeld van jou verschijnt. De gebruikers hebben geen speciale bril nodig om diepte in deze reconstructie te zien; Google gebruikt geavanceerde schermen die dat klusje voor een deel op zich moeten nemen. De chat booths worden nu in verschillende Google-kantoren getest.

Bronnen: RTL Nieuws, Gizmodo

Planeetje pesten

Venus is onze buurvrouw, maar veel weten we niet van deze planeet. Dat komt onder andere doordat ze zich verstopt achter een dikke atmosfeerdeken waar moeilijk doorheen te kijken valt. Toch leggen astronomen zich hier niet bij neer. Tussen 2006 en 2020 hebben sterrenkundigen Venus bestookt met radiogolven die door de atmosfeer reizen en terugkaatsen op haar oppervlak. Door deze weerkaatste signalen op te vangen met aardse telescopen en te bestuderen, kunnen ze ons nu meer vertellen over de draaisnelheid van de planeet. Venus zou er gemiddeld 243,0226 aardse dagen over doen om een rondje om de zon te maken. Trage trien.

Bronnen: Nature Astronomy, UCLA

Vouwkunst

Fusilli heeft de vorm van een spiraal, tortellini kennen we als ringetjes en macaroni zijn halve, buisvormige maantjes. Allemaal leuk en aardig, maar door al die verschillende pastavormpjes is het deeg niet efficiënt te vervoeren; platte pasta neemt veel minder plaats in. Wetenschappers komen daarom nu met een oplossing. In vellen deeg, gemaakt met water en griesmeel, maken ze aan één kant kleine groeven met een soort stempel. Tijdens het koken zetten deze groeven minder uit dan de gladde oppervlakken, waardoor ook vormpjes ontstaan. Een speciaal daarvoor ontwikkeld computermodel kan de onderzoekers bovendien vertellen hoe ze de groeven aan moeten brengen om een specifieke vorm te laten verschijnen. Handig!

Bronnen: Science Advances, The New York Times

DE EVOLUTIE VAN ONS ORALE MICROBIOOM ONDER DE LOEP

Onderzoekers hebben achterhaald welke bacteriesoorten in de mond van primaten (waaronder de moderne mens en neanderthalers) voorkomen en -kwamen.

Op en in ons lichaam zijn biljoenen cellen te vinden die behoren tot duizenden bacteriesoorten – het zogenoemde microbioom. Maar voordat je in de weer gaat met antibacteriële zeep: deze micro-organismen dragen bij aan een goede gezondheid. Ondanks zijn belangrijke rol weten we echter maar weinig over de evolutie van ons microbioom. Daar probeert een internationaal onderzoeksteam verandering in te brengen. En dat doet het allereerst door het microbioom van de moderne mens te vergelijken met dat van andere primaten én neanderthalers. Bij een eerdere studie richtten paleontologen zich op de micro-organismen in de darmen, door de 50.000 jaar oude poep van neanderthalers onder de loep te nemen. De internationale groep van dit recente onderzoek concentreerde zijn aandacht op het andere uiteinde van organismen: het orale microbioom. Van 124 individuen, waaronder de moderne mens, chimpansees, gorilla’s, brulapen en de neanderthalers, bestudeerden de onderzoekers het microbioom van de mond. Het oudste neanderthalerfossiel dat ze doorlichtten dateerde van 100.000 jaar geleden. Nieuwe technieken waren nodig om het DNA in de neanderthalerresten te analyseren, en om de dode bacteriegemeenschap te identificeren. Op deze manier wisten de onderzoekers tien bacteriestammen te onderscheiden die bij alle soorten voorkwamen. Dit impliceert dat deze kleine organismen ook al een rol speelden in het orale microbioom van de laatst gedeelde voorouder. Daarnaast ontdekte het team dat de bacteriële samenstelling van neanderthalers en moderne mensen opvallend gelijk was. Slechts een aantal bacteriesoorten ging verloren in Homo sapiens – rond 14.000 jaar geleden. Een van de meest opmerkelijke bevindingen van de studie, gepubliceerd in het vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences, was dat een bepaalde subgroep van Streptokokken voorkwam in het orale microbioom van zowel neanderthalers als moderne mensen. Dit bleek niet het geval bij de andere primaten. Deze subgroep zou een rol spelen bij het verteren van zetmeel aan het begin van de Homo-evolutie. “Door naar het bewaard gebleven DNA te kijken en te vergelijken met mensen en andere primaten, krijgen we dus niet alleen onze evolutionaire relaties scherp,” zegt paleontoloog Dennis Voeten (niet betrokken bij de studie), “maar krijgen we ook inzicht in mogelijke dieetwisselingen tijdens onze geschiedenis. Ik kijk erg uit naar de informatie die in de (nabije) toekomst met ‘paleo-genetica’ verkregen kan worden.”

Bronnen: PNAS, New Atlas

In elke editie van KIJK belonen we een aantal van onze trouwste abonnees met een mooie prijs.

Er valt deze maand weliswaar geen KIJK op je deurmat; toch vond de redactie het een goed idee om een boek cadeau te doen aan vijf loyale abonnees. Om welk boek het gaat? Dat is nog een verrassing. De volgende lezers moeten daarom de komende tijd hun brievenbus in de gaten houden:

  • B. van Loo
  • A. Heinen
  • R.J. Veen
  • J. Kees
  • R.A. vd Werff

Wil je weten hoe het komt dat iemand in samenzweringstheorieën gaat geloven? En lees je graag over verschillende complotten?

Haal dan de Complot-special van KIJK in huis.

In deze unieke uitgave van maar liefst 300 pagina’s vertellen we je wat er omgaat in het brein van een complotdenker en ontleden we 55 wereldschokkende samenzweringen: van de macht van de pillenmaffia tot de moord op Pim Fortuyn en van de ongrijpbare Illuminati tot de aanslagen op 9-11.

Ga naar www.kijkmagazine.nl/complot.

2000

Leeftijd in jaren van palmzaden die onderzoekers hebben laten uitgroeien tot een dadelpalm. De zaden zijn teruggevonden in Zuidwest-Azië. Het gaat om zaden die onder de aarde werden bedolven tussen 400 voor Christus en 200 na Christus. Door de genetische samenstelling van de ontkiemde zaden te analyseren, hebben wetenschappers nu meer inzicht gekregen in de evolutie van de dadelpalmen in deze periode.

Bronnen: PNAS, New York University

1.200.000

Bedrag in Amerikaanse dollars waarvoor een handgeschreven brief van wetenschapper Albert Einstein is verkocht op een veiling in de Amerikaanse stad Boston. Dit is omgerekend bijna 990.000 euro. Het ging hierbij niet zomaar om een brief van Einstein, maar een vel papier met daarop de door hem uitgevonden vergelijking E=mc2.

Bron: ScienceAlert

50.000.000.000

Aantal vogels dat volgens een ruwe schatting op de wereld rond vliegt. Dat berekenden onderzoekers met behulp van de online database eBird, waar burgerwetenschappers bijhouden welke vogelsoort ze waar hebben gespot, en algoritmes. Belangrijke kanttekening: hierbij richtte het team zich alleen op wilde vogels, dus geen gedomesticeerde soorten als kippen en kalkoenen.

Bronnen: PNAS, University of New South Wales

630

Aantal schepen dat in 2020 is gesloopt. Maar liefst 446 van deze vaartuigen, bijna 90 procent, zijn op de stranden van India, Bangladesh en Pakistan afgebroken. In deze landen gelden minder strikte regels rondom milieu en arbeidsomstandigheden. Het slopen van een schip is namelijk gevaarlijk; voor mens en milieu.

Bron: de Volkskrant

4320

Oppervlakte in vierkante kilometers van een ijsberg die zich onlangs van een van de Antarctische ijsplateaus losmaakte. De ijsberg werd gespot in recente foto’s van de Copernicus Sentinel-1-missie van de Europese ruimtevaartorganisatie (ESA). Daarop is te zien hoe de ijsberg, nu ’s werelds grootste, de aangrenzende Weddellzee in drijft.

Bronnen: British Antarctic Survey, ESA

Is er een geboortegolf gaande in het heelal?

Tientallen dwergsterrenstelsels hebben tegelijkertijd te maken met een geboortegolf, zo zouden astronomen hebben ontdekt.

Je zou verwachten dat sterrenstelsels die meer dan een miljoen lichtjaar van elkaar zijn verwijderd, hun geboorteplanning niet op elkaar afstemmen. Maar de dwergstelsels die wetenschappers, onder leiding van sterrenkundige Charlotte Olsen (Rutgers University, VS), bestudeerden, lijken dit wel te doen. De beschuit met muisjes zijn al een tijdje niet aan te slepen. Olsen en haar team onderzochten 36 dwergsterrenstelsels met behulp van onder meer de Hubble-ruimtetelescoop. Uit deze waarnemingen bleek dat er zo’n 6 miljard jaar geleden enigszins rust kwam in de kraamkamers van deze stelsels; er werden steeds minder nieuwe sterren geboren. Maar 3 miljard jaar geleden veranderde dit beeld. Meer en meer sterren zouden vanaf toen het licht hebben gezien. Stervorming kan toenemen als stelsels met elkaar in botsing komen of op een andere manier interactie met elkaar aangaan, en afnemen wanneer het gas waaruit sterren ontstaan (meestal waterstof) opraakt. In dit geval denken de astronomen dat een grootschalige verandering drie miljard jaar geleden voor een geboortegolf zorgde in vrijwel alle 36 onderzochte sterrenstelsels. Om wat voor verandering het precies gaat, is nog niet bekend. Een van de geopperde mogelijkheden is een afname van energierijke straling in de omgeving. Gaswolken zouden daardoor afkoelen, waardoor ze eerder samenklonteren tot nieuwe sterren. Sterrenkundige Eline Tolstoy van de Rijksuniversiteit Groningen denkt dat de conclusies van de astronomen nog erg speculatief zijn, zo zegt ze tegen de Volkskrant. Dwergsterrenstelsels zijn namelijk moeilijk te bestuderen als ze honderdduizenden lichtjaar van ons afstaan, waardoor er volgens haar nog veel onzekerheden in de metingen van Olsen en haar team zitten. Astronoom Filippo Fraternali, eveneens van de Rijksuniversiteit Groningen en niet betrokken bij het onderzoek, is het met Tolstoy eens: “Er zijn in de toekomst zeker meer studies nodig om dit resultaat te bevestigen. Twee nieuwe telescopen die heel belangrijk zouden zijn voor deze onderzoeken zijn ESO’s Extremely Large Telescope in Chili en de James Webb Telescope. JWST zal hopelijk later dit jaar gelanceerd worden.

Bronnen: The Astrophysical Journal, Science Daily, de Volkskrant

TIPS

Helden

Aan welke criteria moet iemand voldoen om een held te zijn? Het Mariniersmuseum legt in deze tentoonstelling (historische) kanshebbers voor die titel langs de meetlat van moed, beleid, trouw en strijd. Te bezoeken tot en met 10 december 2021.

De gespierde mens

Zonder spieren geen leven. Bijna de helft van ons lichaamsgewicht bestaat eruit, maar wat weten we er eigenlijk van? In dit boek behandelen huisarts Steven van de Vijver en journalist Martin Brester de opmerkelijke veelzijdigheid van ons spierstelsel.

Spectacle

Te bezoeken tot en met 30 januari 2022: deze fototentoonstelling van National Geographic, in museum Museon. De beelden tonen indrukwekkende dieren en planten en laten onze aarde in al haar glorie zien.

Kernenergie?

Hoe is uranium ontstaan? Wat is kernenergie eigenlijk? En wat is een drukwaterreactor? Deze en meer vragen worden beantwoord in het nieuwe, informatieve boek van auteur Bernard Leandair.

image

Delen kan via onderstaande knoppen:

Meer KIJK lezen?