Wetenschap Vandaag | BNR BNR Nieuwsradio

Astronomen hebben met de James Webb Telescope mogelijk een atmosfeer gedetecteerd rondom een rotsachtige planeet buiten ons zonnestelsel. 

Er zijn in de afgelopen twintig jaar tekenen van een atmosfeer gevonden rond tientallen exoplaneten. Maar niet elke atmosfeer is even makkelijk te zien. Sommige kleine rotsachtige planeten – zoals de aarde – hebben bijvoorbeeld een hele dunne gasmantel als atmosfeer en die zijn erg lastig te detecteren.  

Nu zijn die atmosferische gassen dus wél gevonden. Rond 55 Cancri e, een hete rotsachtige exoplaneet, 41 lichtjaar van de aarde, in het sterrenbeeld kreeft, die in 2011 al werd ontdekt. De planeet heeft een diameter die twee keer zo groot is als de aarde, en is ook qua dichtheid groter.  

Stel je overigens geen groene dalen en gebergtes voor: de planeet draait zo dicht om zijn zon dat alles aan het oppervlakte waarschijnlijk gesmolten is. Geen blauwe zee met vissen, maar borrelende oceanen van magma. 

De metingen zijn het beste bewijs tot nu toe voor het bestaan van een atmosfeer van een rotsachtige planeet buiten ons zonnestelsel. En zo verlegt Webb alweer de grenzen van de astronomie.

Lees hier meer over het onderzoek: Webb-data wijzen op mogelijke atmosfeer rond rotsachtige exoplaneet
See omnystudio.com/listener for privacy information.

Het menselijke brein is een ontzettend complex orgaan dat moeilijk te bestuderen is. Zeker als het aankomt op de allerkleinste structuren. 

Verstoringen in die microcellulaire structuren en netwerken van neuronen spelen een belangrijke rol bij verschillende hersenziektes, maar om dit goed genoeg te kunnen bestuderen heb je hele geavanceerde technieken en genoeg hersenweefsel nodig. Ook gezond hersenweefsel. En je zult begrijpen: dat is niet bepaald voorradig.  

Nu is het wetenschappers gelukt om met de nieuwste microscopie-technieken een kubieke millimeter van de buitenste laag van de hersenen in beeld te brengen tot op de kleinste details.  

Volgens de onderzoekers zijn er ongeveer 57.000 cellen, 230 millimeter aan bloedvaten en 150 miljoen verbindingen tussen zenuwcellen in 3D in kaart gebracht.  

1400 terabyte aan data uit één kubieke millimeter weefsel, nu openbaar beschikbaar voor andere onderzoekers om mee aan de slag te gaan. 

Zelf hebben deze wetenschappers er ook al nieuwe ontdekkingen mee kunnen doen. Zo zagen ze een ongekend aantal gliacellen in verhouding tot zenuwcellen. Gliacellen kun je zien als de verzorgers van zenuwcellen. In eerdere onderzoeken werd gesuggereerd dat de verdeling één op één is, maar in deze millimeter blijkt dat nu dus niet zo te zijn.  

De kans is groot dat er nog veel meer ontdekkingen worden gedaan met behulp van deze nieuwe data, zeker als die worden aangevuld met metingen van andere weefselsamples.

Lees hier meer over het onderzoek: Cubic millimeter fragment of human brain reconstructed at nanoscale resolution
See omnystudio.com/listener for privacy information.

In de vorige aflevering van Afdeling Wetenschap hoorden we al een heleboel over het recyclen van elektronica en het verlengen van de levensduur van deze apparaten en onderdelen.

We bespraken nieuwe regelgeving, onderzoek naar corrosie en hoe beter voorspelt kan worden hoe lang elektronica meegaat. Maar er spelen nog veel meer processen een belangrijke rol bij het goed recyclen van deze apparaten en onderdelen.

Aan de Radboud Universiteit wordt bijvoorbeeld weer naar iets heel anders gekeken. Iets wat tussen de onderdelen in gebeurt, vertelt onderzoeker John Schermer. Het heeft alles te maken met hoe die met elkaar verbonden zijn. 

We mogen ook even een kijkje nemen in het lab, waar onderzoeker Fatin Battal goed nieuws heeft over de laatste testen. 
See omnystudio.com/listener for privacy information.

Ik lever altijd keurig mijn kapotte elektronische apparaten in, maar wordt er dan ook echt wat mee gedaan? In een tijd van schaarse materialen zou je hopen van wel, maar het recyclen van dit soort producten is behoorlijk ingewikkeld.

Wereldwijd lukt dat maar voor zo'n 20 procent van de producten. In Nederland doen we het een stuk beter, maar ook nog niet goed genoeg. Nou proberen ze daar binnen het Circulair Circuits-project met meerdere universiteiten verandering in te brengen.

In deze aflevering spreken we oprichter van dat project Jan-Henk Welink van de TU Delft. Hij vertelt hoe ze via verschillende onderzoekslijnen proberen om beter recyclen en een langere levensduur van elektronica mogelijk te maken in een tijd van schaarse kritieke grondstoffen. 

Ook spreken we Jasper Coppen over zijn onderzoek naar corrosie en Sjoerd de Jong over zijn computermodellen die het mogelijk moeten maken om beter te voorspellen hoe lang apparaten überhaupt meegaan. 

In de volgende aflevering - morgen in de feed - gaan we op bezoek bij de Radboud Universiteit waar binnen hetzelfde project gekeken wordt naar slimmere en duurzamere verbindingen tussen onderdelen in chips. 

De TU Delft heeft volgende week - de week waarin ook een Europese top plaatsvindt over kritieke grondstoffen - een eigen Materials Week. Daarin komen nog veel meer onderzoekers aan het woord en zijn er meerdere evenementen te bezoeken.
See omnystudio.com/listener for privacy information.

Eiwitten zijn cruciaal voor het leven op aarde. Zonder zouden dieren, planten en mensen niet kunnen bestaan. Om te begrijpen hoe eiwitten werken is het belangrijk om hun structuur zo goed mogelijk in kaart te brengen. 

Nou is dat door heel veel hard werk van onderzoekers gelukt voor meer dan 100.000 unieke eiwitten. Maar dat is maar een fractie van alle eiwitten die kunnen vormen. En hoe die eiwitten zich uitvouwen of uitklappen in hun 3D-structuur dat weet je dan nog niet. Iets wat wel belangrijke kennis is om bijvoorbeeld te begrijpen wat hierbij mis kan gaan bij sommige ziektes.  

Inmiddels kunnen we voor dit soort dingen de hulp inschakelen van computers en algoritmes. Zo kwam Google DeepMind in 2018 met AlphaFold, waarmee het al is gelukt om de structuur van zo'n 200 miljoen eiwitten te voorspellen.  

Inmiddels is het niet meer het enige AI-programma dat zich hieraan wijdt, maar het is door de jaren heen flink verbeterd en aangepast om de voorspellingen beter te maken en inmiddels zijn we aangekomen bij AlphaFold 3. Volgens de makers gaat de nieuwe versie voor een flinke revolutie in de onderzoekswereld zorgen. 

Het  kan namelijk de structuur van bijna alle biomoleculen voorspellen - de bouwstenen van cellen en levende organismen. Combineer dat met de kennis van eiwitstructuren en je kunt zelfs iets zeggen over interacties tussen al die verschillende belangrijke onderdeeltjes. 

De hele database is gratis beschikbaar voor niet-commercieel onderzoek. De hoop is natuurlijk dat de verbeterde tool weer allerlei belangrijke inzichten op gaat leveren als wetenschappers wereldwijd ermee aan de slag gaan.

Lees hier meer: Google DeepMind’s ‘leap forward’ in AI could unlock secrets of biology
See omnystudio.com/listener for privacy information.

Veel apparaten, waaronder pacemakers, defibrillatoren, radarsystemen en elektrische voertuigen, kunnen niet zonder een condensator.  

Dat is een elektrisch component waarmee stroom opgeslagen en heel snel vrijgelaten kan worden. In een pacemaker zorgt dit onderdeel er bijvoorbeeld voor dat elektrische pulsen snel achter elkaar aan het hart gegeven kunnen worden en dat deze hoog genoeg zijn om het hart te 'resetten' wanneer nodig. 

Maar bij elke keer opladen en ontladen gaat er niet alleen energie verloren, elke cyclus wordt de condensator ook wat minder betrouwbaar. En dat terwijl het miljarden keren moet kunnen opladen en ontladen.

Onderzoekers van de universiteit in Twente hebben nu een nieuw type condensator ontwikkeld. Eentje die bestaat uit meerdere dunne lagen van verschillende materialen. Door die lagen toe te voegen konden ze de efficiëntie tot meer dan 90 procent verhogen.

Dit betekent dat er minder dan 10 procent van de elektrische lading verloren gaat tijdens het opladen. Dat is twee keer minder energieverlies vergeleken met bestaande ontwerpen.

De condensator blijft goed werken onder verschillende temperaturen van tussen de 25 en 200 graden en kan tot 10 miljard keer opladen en ontladen. Genoeg om dit één keer per seconde te doen voor meer dan 300 jaar. En zo gaat dit ontwerp dus ook een stuk langer mee.

Lees hier meer over het onderzoek: Doorbraak in condensatorentechnologie
See omnystudio.com/listener for privacy information.