donderdag 28 februari 2013

De wind uit de wieken en de gevolgen daarvan

image

Je zou soms kunnen denken dat er geen grenzen zijn aan windenergie. Als ‘t waait is de wind overal. En windenergie is onuitputtelijk, want wind zal er wel altijd zijn.
Het opzetten van zeer uitgebreide windmolenparken, zoals op de foto hierboven is, mits een goed gekozen plaats, een schot in de roos.
Zou je denken.
Maar volgens een recente studie van de Harvard-natuurkundige David Keith en Amanda Adams van de University of North Carolina,  is dat toch wat te optimistisch gedacht!

Achter elke windmolen ontstaat er een zogenaamde windschaduw die de wind uit de wieken neemt van een volgende turbine die in dat schaduwgebied zou geplaatst worden.
Bijgevolg bestaat er voor een groot windmolenpark een optimale indeling qua aantal turbines op een bepaalde oppervlakte en qua afstand tussen de turbines.
En daardoor is volgens die studie het geleverd vermogen van grote windmolenparken (grootte-orde 100 vierkante kilometer!) een stuk lager dan eerst gedacht: 0,5 tot 1 watt per vierkante meter in plaats van 2 tot 7 watt per vierkante meter die men verwachtte toen men geen rekening hield met de effecten van de windschaduw.

Als windenergie 10 tot 20 procent van de energiebehoeften op aarde zou moeten dekken, moeten er met windturbines terawatts (1 terawatt = 1 biljoen watt = 1.000.000.000.000 watt!) geproduceerd worden.
Met een rendement van 1 watt per vierkante meter, betekent dit nood aan immense oppervlakten windmolenparken. En bedenk dan dat windmolenparken niet zomaar overal te realiseren vallen.
Daarenboven zouden dergelijke enorme oppervlakten aan windmolens volgens Keith een grotere negatieve impact kunnen hebben op het klimaat dan de CO2 uitstoot door gebruik van fossiele brandstoffen.

Windenergie op wereldschaal loopt dus, anders dan op het eerste gezicht gedacht, duidelijk tegen grenzen aan.
Hieronder hoor en zie je het David Keith zelf uitleggen.

woensdag 27 februari 2013

Als sterren fonkelend aan de hemel staan


Als we binnenkort nog eens een heldere avondlucht mogen beleven, zal je weer, zoals in dit oude liedje “sterren fonkelend aan de hemel” zien staan.
Met duizenden.
Maar waarom fonkelen sterren eigenlijk?
Waarom zien we die lichtpuntjes permanent twinkelen?

Een beetje eenvoudige fysica uit het middelbaar onderwijs kan ons helpen om dat te verklaren.


Hierboven zie je de oorzaak al: als een lichtstraal van een ijler midden naar een dichter midden overgaat treedt er een knik op in de weg die de lichtstraal volgt: men zegt dat het licht gebroken wordt.
De sterkte van de knik wordt bepaald door de dichtheid van het midden. Hoe groter het verschil in dichtheid, hoe sterker de knik.
Rondom onze aarde is een luchtlaag aanwezig, die het dichtst bij de aarde een grotere dichtheid heeft dan aan de rand van de atmosfeer.
Het licht van de sterren zal dus door de atmosfeerlagen gebroken worden.
Maar de dichtheid van de atmosfeerlagen is niet constant: ten gevolgen van voortdurende temperatuursveranderingen verandert de dichtheid permanent.
De brekingsrichting van het sterrenlicht zal dus ook permanent veranderen.
We zien dus dat sterrenlicht aanhoudend een beetje van richting veranderen.
En dat is twinkelen! Of fonkelen. Of flonkeren zoals Jo Leemans hierboven zingt…
image
Nog iets.
Sterren die we in de richting van de horizon zien (zoals ster B) fonkelen meer dan sterren die hoger aan de hemel staan (zoals ster A).
Want de weg van het licht van B door de fluctuerende atmosfeerlagen is langer dan die van het licht van A.
Bijgevolg zal de verandering van breking bij licht van B groter zijn dan bij licht van A.

Wil je ze bij een heldere sterrenhemel wil zien fonkelen? Dan weet je in welke richting je moet kijken.
Doen!

dinsdag 26 februari 2013

Is NO de molecule voor het lange leven?

Stikstofmonoxide (NO) is een rare chemische verbinding.
Het is in normale omstandigheden een gas.
Een erg giftig gas, zelfs in zeer lage concentraties.
Maar in oplossing speelt NO een belangrijke rol in het functioneren van ons lichaam: het controleert onze haargroei, het doet bloedvaten uitzetten en het speelt een rol bij… de erectie!
Wanneer we de chemische structuur bekijken zien we dat het een radicaal is, want in de structuur komt een ongepaard elektron voor:
image
Ons immuunsysteem maak gebruikt van dit NO-radicaal om bacteriën te doden.

Maar NO heeft blijkbaar nog meer pijlen op zijn boog.
Er waren al vermoedens dat NO, in combinatie met een calorie-arm dieet, de levensduur kan verlengen.
In een studie uit 2005 had een groep onderzoekers onder leiding van Enzo Nisoli van de Universiteit van Milaan, ontdekt dat o.a. muizen, langer leefden en meer NO produceerden als ze met een calorie-arm dieet gevoed werden. Nizoli veronderstelde dat de verlenging van de levensduur te maken had met de verhoging van de NO-concentratie.
En die invloed van NO werd onlangs bevestigd door een studie van Amerikaanse onderzoekers van de University of New York onder leiding van Ivan Gusarov.
Dit onderzoek werd uitgevoerd met kleine, 1 mm lange, rondwormpjes, C.elegans, een veel gebruikt proefdiertje in de moleculaire biologie.

CrawlingCelegans

Wanneer deze wormpjes, die zelf geen NO kunnen aanmaken, gevoed werden met NO-producerende bacteriën, leefden ze langer.

Mensen zijn geen rondwormpjes natuurlijk.
Maar wie weet, vervult NO bij ons een analoge rol.
Wordt NO ook voor de mens de molecule voor het lange leven?
En dan volgt meteen de vraag: of (veel) langer levende mensen een gewenste evolutie is voor een nu al volgepropte aarde?

maandag 25 februari 2013

Kruikenpuzzel – oplossing

image
  1. doe de kruik van 5 liter vol en giet daarmee de kruik van 3 liter vol
    Dan blijft er in de kruik van 5 liter nog 2 liter over.
  2. giet uw kruik van 3 liter leeg
  3. giet de 2 liter die nog in uw 5 liter kruik zit in die van 3 liter.
  4. vul uw 5 liter kruik en vul uw 3 liter kruik verder aan tot vol.
    Je giet daarvoor 1 liter water in de 3 liter kruik bij.
  5. in uw liter kruik blijft er nog 4 liter over.
Tot vrijdag!

De seance

Auditieve illusies zijn veel minder verspreid dan visuele illusies.
Maar onlangs heb ik er toch nog ééntje gevonden en die presenteer ik jullie als maandag-illusie van deze week.

Het gaat om een spirituele seance, waar bij de geest van de gestorven Alice te voorschijn wordt geroepen.
Om echt de auditieve ruimte-illusie te kunnen beleven is het noodzakelijk om een koptelefoon te gebruiken.
Veel griezelgenot met de seance en Alice…

zondag 24 februari 2013

Labiel evenwicht?

Ik veronderstel dat je dit ooit ook wel geprobeerd hebt: een borstelsteel balanceren op je vinger:
image
Dit is een geval van labiel evenwicht: je moet er alles aan doen om het zwaartepunt Z verticaal boven het steunpunt S te houden. Lukt dit niet dan veroorzaakt het krachtenkoppel (G,F) een draaiing die de steel naar beneden doet tuimelen.
Maar met een beetje oefening en voortdurend bijsturen lukt dat wel.
En dat geeft een fijn gevoel.
Ik herinner me nog goed hoe ik als kleine jongen dat kunstje aan mijn moederke toonde.
En hoe ze dan telkens zei: “Jaja manneke, maar pas maar op maar dat dienen borstel nergens tegen valt”.
Mijn moederke had niet zoveel vertrouwen in de wetten van de fysica en in mijn kunnen…

Dit gemijmer over mijn Merelbeke, anno de vijftigerjaren, kwam spontaan bij mij naar boven toen ik een paar dagen geleden op internet een demonstratie zag van dit labiel evenwicht (en nog veel straffere toeren!) uitgevoerd door een stel robotvliegtuigjes.
Wie die zogenaamde mini quadrocopters (kleine helikopters met 4 schroeven) aan het werk ziet, zou nooit geloven dat we hier met een labiel evenwicht te maken hebben. Alles ziet er ongelooflijk stabiel uit.
Bedenk evenwel dat het hier om een zeer knap staaltje technologie en programmeerkunde gaat, gerealiseerd door studenten van de Eidgenössische Technische Hochschule (EHT) Zürich.
Wie daar meer wil over weten kan een kijkje nemen op hun website Robohub.


Mijn moederke moest dat maar eens gezien hebben…

zaterdag 23 februari 2013

Mars de grijze planeet


Wellicht herinneren jullie zich nog hoe de planeet Mars ooit die naam kreeg: hij werd zo genoemd naar de Romeinse god van de oorlog.
Omdat hij rood zag, zoals het mensenbloed dat in oorlogstijd “bij beken vloeit” (zoals een oud gedicht ons leert).
Maar nu het marsrobotje Curiosity, gaten in de Marsbodem heeft geboord, moeten we die roodheid van Mars toch relativeren.
Want uit het boorgat kwam fijngemalen Marsgesteente naar boven, met een… grijsblauwe kleur!

image

De rood-oranje kleur aan het oppervlak wijst op oxidatie van ijzerhoudende gesteenten. Net zoals bij ons roestend ijzer een oranje, bruin, rood laagje krijgt.
Het grijs uit het boorgat wijst er dus op dat het oxidatieproces dat ooit op Mars heeft plaatsgevonden, tot de oppervlakte beperkt gebleven is en niet diep is doorgedrongen.
En daar zijn de wetenschappers blij mee.
Want oxidatie vernietigt organische verbindingen, die zouden kunnen getuigen van eventuele levensvormen op de planeet.

Het rood van Mars is dus maar een “teint de peau rouge”.
In de grond is Mars een grijze muis.

vrijdag 22 februari 2013

Kruikenpuzzel

 
image
Stel dat je precies 4 liter water moet afmeten en je beschikt alleen maar over een maat met 5 liter inhoud en een maat met 3 liter inhoud.
De maten die je ter beschikking hebt, hebben geen schaalverdeling.
Hoe ga je tewerk om aan 4 liter water te geraken?
Probeer het desnoods, maar maak het niet te nat…
En laat het me weten tegen zondagavond: herve.tavernier2@pandora.be
Maandagavond om 21.30u. leg ik hier de werkwijze uit.

donderdag 21 februari 2013

Daar sloegen ze ooit in

Vorige week stonden de asteroïden en de meteorieten op de voorpagina.
Om er een idee van te krijgen hoe groot de dreiging van die dingen voor onze planeet wel is, verwees ik jullie zaterdag naar een kaart met wat er allemaal in de buurt van onze aardbaan rondvliegt
Vandaag kan ik jullie via Meteoritesize een idee geven van wat er aan meteorieten al ooit op aarde is neergekomen. Je zal versteld staan! En dan zijn de meteorieten die ooit in de oceanen ploften nog meestal niet geregistreerd.

Klik op onderstaand beeld en je komt op een zoombare kaart terecht die een beeld geeft van de geregistreerde impact van 34,513 meteorieten sinds 2.300 vóór Christus.

image

Deze merkwaardige kaart is het werk van Javier de la Torre die daarvoor gebruik maakte van CatoDB.
CartoDB is online cartografische software die toelaat om gegevens op kaarten te importeren.
De gegevens die Javier de la Torre daarvoor gebruikte waren afkomstig van de Meteoritical Society.

Je kan op de kaart diep inzoomen en zo eens nagaan of er in uw streek ooit een geregistreerde impact is geweest.
Zo ontdekte ik dat er in 1855 een meteoriet van het type L6 met een massa van 700 gram gevonden is in Sint-Denijs-Westrem, niet ver van mijn geboorteplaats Merelbeke.
Het type L6 verwijst naar chondriet als samenstelling. D.w.z. dat de meteoriet uit een silicaatrijk gesteente bestond.
Duidelijke uitleg bij typering van meteorieten is bijvoorbeeld terug te vinden op Meteorites Australia.

image

En de video hieronder laat zien hoe de kaart met CartoDB gemaakt werd.
Schitterend werk!

woensdag 20 februari 2013

Weg met die koude winter!

Via dorpsgenoot en trouwe bloglezer Roger kreeg ik gisteren de remedie binnen tegen winterse neerslachtigheid.
Zet het volume van je PC op maximum (of toch bijna), het beeld op groot en op de hoogste resolutie, kijk niet naar buiten en zing uit volle borst mee.
Je tovert op slag de lente in het land!

dinsdag 19 februari 2013

Helemaal weg!

Het zal jullie misschien ook al wel eens gebeurd zijn: je wil een bestand met gevoelige informatie van je PC wissen.
Gewoon wissen en nadien de Windows-prullenbak leegmaken is maar een schijnmaneuver. Daarmee is het bestand helemaal niet van de harde schijf verdwenen.
De ruimte die het inneemt is alleen maar gemarkeerd als zijnde vrij en beschikbaar om overschreven te worden door een ander bestand.
En zolang dat niet gebeurd is, is het “gewiste” bestand met behulp van geschikte programaatjes zoals bijvoorbeeld Recuva, terug boven te halen.
Tussen haakjes: over Recuva heb ik het hier al eens gehad.

Als je dus zeker wil zijn dat er van een bestand geen resten meer overblijven, moet je de ruimte die het inneemt op je harde schijf overschrijven.
Maar hoe doe je dat?

Je kan dat bijvoorbeeld in Windows.
Met het commando:
cipher / w:X
dat je als administrator moet uitvoeren en waarin X = de drive waar je alle als vrij gemarkeerde ruimte overschrijft, eerst met nullen 00, dan met FF en tenslotte met willekeurig gekozen getallen.
Maar er bestaan ook stukjes gratis software die dit voor u doen.
En dan kom ik bijna automatisch bij één van mijn favorieten terecht die ik hier vroeger ook al ter sprake bracht: CCleaner.
CCleaner heeft inderdaad in zijn gereedschapskist een gegevenswisser zitten die u toelaat om dat overschrijven zonder omwegen voor u uit te voeren.
Bedenk wel dat dit tijd kan vergen (zie beeld hieronder).
Als ik het moet doen zorg ik ervoor dat het een onderdeel wordt van mijn wekelijkse onderhoudsbeurt op vrijdagavond.
Maar over die kuisbeurt heb ik het hier twee jaar geleden al eens gehad.

image

maandag 18 februari 2013

?-puzzeltje – oplossing

Erg moeilijk was dat niet: het getal in elk klein cirkeltje is de som van de getallen in het tegenoverliggende kwadrant van de grote cirkel.
Dus waar het vraagteken stond moet er 17 komen, want 9 + 8 = 17

image

Twee harten één

Je zou deze maandagillusie een laat Valentijntje kunnen noemen.
Want wat je op het eerste zicht ook denkt: tussen de twee harten hieronder is er geen verschil.
Zoals in de ware liefde dus: twee harten één!

image

zondag 17 februari 2013

Hightech bij de kapper

Een paar dagen geleden zat ik bij mijn kapper Jan in de stoel.
Om 7u. 's morgens al. Da's vroeg, maar dat ben ik zo gewoon.
Voordeel van dat ontiegelijk vroege uur: het is dan nog niet druk en er is nog tijd voor een goede babbel.
Dat was dit keer niet anders.
Maar dit keer ging het niet over het weer of over de politiek of over de voetbal.
Dit keer hadden we het over zijn spiksplinternieuw haardroogmateriaal.

Het was mij al onmiddellijk opgevallen dat het ding waarmee hij warme lucht door mijn grijze haren blies voorzien was van een helder blauw LED-lichtje.
Mijn nieuwsgierigheid was gewekt en Jan vertelde mij dat het om een nieuw type “ionische haardroger” ging die het haar sneller droogt en die de statische lading van het haar wegneemt.
Hij toonde mij onmiddellijk ook zijn set keramische föhnborstels die ook een belangrijke rol spelen bij het in vorm leggen van vrouwen- en mannenlokken.

image

Ik zat versteld: al die hightech had ik bij de kapper niet verwacht
Neem nu die ionische haardroger, wat doet dat ding eigenlijk?
Een kleine zoektocht op het internet gaf snel meer duidelijkheid.
En het deed me zelfs mijmeren over mijn tijd als fysicaleraar.

Haar kan nogal gemakkelijk statisch geladen worden, zeker in droge warme lucht.
Ik herinner mij hoe ik indertijd met een gewreven plastic buis het haar van mijn leerlingen kon doen rechtop staan.
Vooral bij meisjes met van dat dun engelenhaar lukte dat goed.
Ook het kammen en brushen van je haar kan tot die statische lading aanleiding geven. Misschien heb je dat zelf al ervaren als je op een droge koude winterdag een kam of een borstel door je haar haalt.
Het is gemakkelijk te testen dat het statisch geladen haar een positieve lading heeft

image

En nu komt de ionische haardroger op de proppen.
Wanneer een hete luchtstroom door het haar gaat en het wordt daarenboven geborsteld (“gebrusht”) dan zal het gemakkelijk positief geladen worden.
Gevolg: door de onderlinge afstoting van de haartjes zijn die moeilijker in de juiste plooi te leggen.
De oplossing: een stroom van negatieve ionen op het haar loslaten om het te ontladen.
En dat is wat er gebeurt als kapper Jan op het knopje duwt en het blauwe LEDje brandt: er worden binnen in de föhn negatieve ionen geproduceerd door een elektrische ontlading.

En de keramische borstel dan?
Wel het keramisch materiaal is een goede warmtegeleider. Daardoor wordt de hete lucht van de föhn over een grote oppervlakte verspreid. Bijgevolg wordt het haar plaatselijk niet oververhit en droogt het sneller over een groter gebied.

Hightech, fysica en chemie bij de kapper.
Waar is de tijd van de oude tondeuse van mijn kinderjaren?
Ik voel ze nu nog in mijn nek bijten...


image

zaterdag 16 februari 2013

En ze zijn met zeer velen!

In het verlengde van de uitzonderlijke samenloop gisteren van de meteorietinslag in Rusland en de dichte nadering van de asteroïde 2012 DA14, is het misschien niet slecht om even te kijken hoeveel van die objecten er zo in ons zonnestelsel rondzwermen en wat de mogelijke dreiging daarvan is.

Armagh Observatory publiceert op zijn site een dagelijks geupdate kaart van de asteroïden die in de buurt van de binnenplaneten (Mercurius, Venus, Aarde en Mars) van ons zonnestelsel voorkomen.
Hieronder zie je een verkleinde weergave, maar als je op het beeld klikt wordt het op de grotere weergave veel duidelijker.


De zon is het kleine stipje in het midden.
De aardbaan is de dunne, bleekblauwe cirkel (ellips eigenlijk).
Laat ons dus even kijken hoe het zit in de buurt van die aardbaan.
De groene stipjes zijn asteroïden die op dit moment niet in de buurt van de aarde voorkomen en die we dus kunnen vergeten.

De gele zijn asteroïden die onze aardbaan naderen.
Ze worden Amors genoemd naar de naam van de allereerste van die soort, 1221 Amor,  die op 12 maart 1932 door de Belgische astronoom Eugène Joseph Delporte werd ontdekt.
De banen van de Amors komen wel dicht bij de aardbaan, maar kruisen die baan niet en vormen dus ook op dit moment geen direct risico. Maar onder invloed van de zwaartekracht van de planeten kan hun baan wijzigen en dus kunnen ze in de toekomst eventueel gevaar opleveren.

En tenslotte zijn er de rode stipjes, de Apollo en Aten asteroïden, die ook hun naam danken aan de eerst ontdekten in die groepen.
De banen van die asteroïden kruisen de aardbaan wel en kunnen wel degelijk een risico vormen. Ze moeten dus door de astronomen in de gaten gehouden worden.
En er zijn nogal wat observatoria die zich daarmee bezig houden zoals blijkt uit de uitgebreide lijst die op Wikipedia te vinden is.

Op de site van Armagh Observatory kan je ook een pagina vinden waarop men in een soort pseudo 3D-voorstelling de asteroïden in de dichte buurt van de aardbaan heeft weergegeven met hun huidige bewegingsrichting.
In de dichte buurt wil zeggen binnen de 45 miljoen km afstand tot de aardbaan.
Als je daar een kijkje gaat nemen is het geruststellend om te zien dat er op dit ogenblik geen rode asteroïden aanwezig zijn.
Maar ja, een klein grut zoals het exemplaar dat gisteren boven de Russische Oeral ontplofte kan altijd tussen de mazen van het net glippen…
En als je dan ziet welke gevolgen de impact van brokstukken van zo’n minuscuul exemplaar al heeft…

Tenslotte: nog even de puntjes op de i zetten in verband het door elkaar haspelen in de media van allerlei namen voor wat er in deze dagen al dan niet uit de lucht valt.
Een asteroïde is een relatief klein rotsvormige massa die in een baan rond de zon draait.
2012 DA14 is dus een asteroïde.
Een meteoroïde is een relatief klein stukje steen of ijs dat afgebroken is van een asteroïde of van een komeet en dat ook rond de zon draait.
Een meteoriet is een meteoroïde die zijn doortocht door de aardse atmosfeer overleeft heeft en op de aarde terecht gekomen is.
In de Russische Oeral hebben gisteren grote meteorieten kraters geslagen.
En kleine meteorieten worden er naar het schijnt al te koop aangeboden!
Een meteoor is het lichtspoor dat ontstaat als een meteoroïde in de atmosfeer verbrandt en verdampt. Wat we een vallende ster noemen dus.
In de Russische Oeral waren er dus ook meteoren te zien.

En... hebben jullie 2012 DA14 gezien?

vrijdag 15 februari 2013

Vrijdagpuzzeltje? Even doorscrollen!

image
Het vrijdagpuzzeltje van vandaag heeft even moeten wijken voor de astronomie-actualiteit.
Maar echt wijken is dat niet. Ik heb het gewoon een half uurtje vroeger gepubliceerd.
Dus, trouwe puzzelaars: scroll gewoon even door tot onder het bericht over 2012 DA14 en je komt op een dit keer wel erg gemakkelijke opgave terecht.
Veel plezier en tot volgende week op het gewone uur.

Nog wat nieuws over de asteroïde 2012 DA14

Merkwaardige samenloop van omstandigheden: terwijl er eergisteren een kleine (10.000 ton) meteoriet met grote gevolgen ingeslagen is boven Rusland, zitten de astronomen en andere geïnteresseerden met spanning te wachten op de dichte passage van aardscheerder 2012 DA14 waarover ik hier  een week geleden heb  bericht.
2012 DA14 is ook nog klein, maar toch wel bijna 200 keer zwaarder (190.000 ton) dan de meteoriet die Rusland trof. Maar geen paniek: de astronomen zijn er zeker van dat 2012 DA14 de aarde niet zal raken.

Zoals vorige week afgesproken geef ik hier wat meer details over waar je moet kijken met een verrekijker of een telescoop om asteroïde 2012 DA14 (eventueel…) te zien.
Via de gespecialiseerde site Heavens Above heb ik de baan kunnen achterhalen zoals ze zou te zien vanaf mijn woonplaats Hoeselt.
Wie elders woont kan via diezelfde site de baan voor zijn locatie laten berekenen.

Uit de berekeningen blijkt dat 2012 DA14 bij ons niet zal te zien zijn op het moment van zijn dichtste nadering tot de aarde (20.26u / 27.700km). Ze komt pas later boven de horizon.
Rond 21u. komt ze in het oosten op in het sterrenbeeld Maagd om dan snel hoger te klimmen en rond 22.30u. door het sterrenbeeld Grote Beer (= Ursa Major) te passeren.
Dat zie je in het beeld hieronder, maar als je er op klikt, komt je op een pagina met een grotere afbeelding terecht en met een uitgebreidere gegevenstabel.

image

En dit is een simulatie van de positie die ik in Stellarium gemaakt heb:

image
Als de berekeningen juist zijn zou de asteroïde rond 22.30u. een helderheid van ongeveer 10 hebben, waardoor hij met verrekijker en telescoop zichtbaar zou kunnen zijn op ongeveer 60° boven de horizon.

Je merkt dat ik wat de zichtbaarheid betreft nogal in de voorwaardelijke wijs spreek.
Het zal inderdaad van de weersgesteldheid afhangen of we de aardscheerder in het vizier zullen kunnen krijgen.
Maar als je daarmee tevreden kan zijn: het internet biedt je de mogelijkheid om ook via live online uitzendingen het hele gebeuren te volgen.
Klik op het beeld hieronder en Clay Center Observatory brengt het toch wel bijzonder gebeuren perfect in beeld (dat hoop ik toch…):

image

?-puzzeltje

what number should replace the question mark In The Circle.jpg
De vraag is simpel, het antwoord ook: welk cijfer of getal moet er op de plaats van het vraagteken komen?
Dit moet door iedereen op te lossen zijn!
Stuur me je antwoord tegen zondagavond: herve.tavernier2@pandora.be
Zondagavond om 21.30u. vind je hier de oplossing.

donderdag 14 februari 2013

Valentijnchemie

Wie door commercie opgeklopte Valentijnromantiek wenst, verwijs ik naar de winkelstraten, de gazetten, de radio en de tv.
Ik wil hier op deze heuglijke dag wel iets kwijt over de molecuultjes die vandaag, 14 februari, misschien meer dan op andere dagen, uw en mijn zintuigen strelen.
image
Neem nu rozen bijvoorbeeld, de Valentijnsbloemen bij uitstek.
Van zodra we een ruiker van die prachtbloemen in handen krijgen, hebben we de neiging om onze neus in de blaadjes te duwen (let op voor de doornen!) en te snuiven.
Meteen worden onze reukorganen gebombardeerd door een 300-tal vluchtige geurmoleculen, waarvan ik hierboven de belangrijkste vijf heb weergegeven.
Want die vijf, die uiteindelijk maar (5/300).100% = 1,7% van het totaal aantal uitmaken, zijn verantwoordelijk voor 90% van de geur die we ervaren.
Het zijn dan ook deze stoffen, en vooral het goedkoop te fabriceren 2-phenylethanol, die we terugvinden in minderwaardige rozenparfums en in huishoudproducten die men een rozengeurtje wil meegeven (WC-verfrissers bijvoorbeeld...).

De geur die we bij rozen opsnuiven is eigenlijk voortdurend aan het veranderen, want al die moleculen die op ons afstormen zijn niet allemaal even vluchtig.
Uiteraard zijn het de vluchtigste die het eerst in onze neusgaten binnendringen. Nadien komen “de tragere” moleculen aangevlogen en door het voortdurend mengen van al die geurstoffen ervaren we steeds een andere geursensatie.
Je zal onmiddellijk begrijpen dat de geur die we opsnuiven ook zal afhangen van de temperatuur, want de temperatuur beïnvloedt de bewegingssnelheid van de moleculen: hoe warmer hoe sneller ze bewegen en dus hoe rapper ze bij onze geurreceptoren terecht komen.
En de kleur van de rozen bepaalt natuurlijk ook hoe ze ruiken, want gele rozen bijvoorbeeld produceren meer nerol dan rode rozen.

image
Maar vers geoogste donkerrode rozen met dikke zachte blaadjes ruiken het heerlijkst (vind ik).
Ik hoop dat je ze vandaag mag geven of mag krijgen.
En vergeet dan maar de rozenchemie.
Vergeet de rhodinol, de geraniol, de nerol en de eugenol en geniet, met wie u lief is, van een intens Valentijnmoment!

woensdag 13 februari 2013

Dan toch niet nutteloos?

image

In het beeld hierboven rechts zie je waar precies “hij” zich ergens in ons spijsverteringskanaal bevindt. En links daarvan in het rode kadertje zie je “hem” uitvergroot: onze appendix, het 10 à 15cm lang wormvormig aanhangsel waar onze dunne darm overgaat in de blinde darm.
Ik heb hem nog, maar ik ken veel mensen die hem kwijt zijn: chirurgisch verwijderd na een blindedarmontsteking.

Lange tijd werd gedacht dat het kwijtspelen van de appendix geen drama was.
Dat aanhangsel was een overblijfsel ten gevolge van de verandering in de eetgewoonten van onze evolutionaire voorlopers.
Door een overschakeling van puur plantaardig, bladerrijk en moeilijk verteerbaar voedsel naar een gemakkelijker verteerbaar fruitrijker dieet, volstond een minder lang darmstelsel. Bij het inkrimpen bleef de appendix als functieloos darmplooitje over.

Maar langzamerhand begon men te twijfelen aan deze theorie die ook gesteund werd door Charles Darwin, de Godfather van de evolutionisten.
Onderzoekers ontdekten dat in de appendix lymfeweefsel aanwezig is dat de groei van nuttige darmbacteriën stimuleert.
Daarenboven kwam men er achter dat een appendix niet alleen bij de mens en de mensapen voorkomt, maar dat gelijkaardige aanhangsels in het darmstelsel op gelijkaardige posities bij veel zoogdiersoorten aanwezig is. Ook bij soorten zoals de koala die zich bijna uitsluitend met (eucalyptus)bladeren voeden.
De dieettheorie met de appendix als overblijfsel na het inkrimpen van het darmstelsel kwam dus op de helling te staan.

Recent hebben Heather F. Smith, een evolutiebiologe aan de Midwestern University  en William Parker, een chirurg van Duke University Medical Center die het immuunsysteem bestudeert, het ontbreken van de link tussen de evolutie in het dieet en het voorkomen van een appendix aangetoond via een vergelijkende studie van 50 zoogdiersoorten die een appendix hebben.
Ze zijn er van overtuigd dat de appendix dienst doet als een soort opslagplaats voor nuttige darmbacteriën en dus een belangrijke rol speelt in het immuunsysteem.

Zo zie je maar weer: in ons kennisarsenaal is niets absoluut zeker.
En als die onderzoekers gelijk hebben ben ik blij dat ik dat darmwormpje nog niet kwijt ben…

dinsdag 12 februari 2013

Shutter: klein maar fijn!

Via één van mijn favoriete websites, de How-To-Geek, kwam ik onlangs bij een klein gratis programmaatje terecht, dat ik onmiddellijk op mijn desktop geïnstalleerd heb en dat ik jullie vandaag wil presenteren: Shutter.
image
De naam Shutter verraadt wel al een beetje wat het doet: het kan je PC afzetten!
Natuurlijk kan je dat ook wel zelf doen.
Maar heb je het nooit meegemaakt dat je boodschappen wil gaan doen of dat je wil gaan wandelen of dat je wil gaan slapen en je PC is nog volop aan een lange download bezig.
Je kan dan uiteraard wachten tot de download afgelopen is, maar dat kan wel erg vervelend zijn als bijvoorbeeld man- of vrouwlief al ongeduldig op je aan het wachten is.
Shutter lost dit eenvoudig op: je kan instellen na hoeveel minuten (en dat mogen uren zijn) je PC automatisch afgesloten wordt.
Hierboven zie je b.v. dat mijn PC na 10 minuten zal uitgezet worden.
Maar dat is lang niet alles.
Shutter kan nog veel meer dan dat!

Achter “Event”, “Action” en “Options” (zie de rode kadertjes hierboven) zitten nog heel wat meer mogelijkheden verborgen dan het gewoon afzetten van een PC .
Events zijn de gebeurtenissen die de Actions tot gevolg hebben.
Aftellen van een ingestelde tijd (“Countdown”) kan zo’n event zijn, maar ook een lage batterijspanning bij een laptop (“Low battery”) of een bepaald in te stellen tijdstip (“On time”) enz.
En wat de Actions betreft die op zo'n gekozen event kunnen volgen, ook daar is er een ruime keuze mogelijk: afzetten (‘Shutdown”), uitloggen (“Logoff”), de monitor afzetten (“”Monitor turn off”) enz.

En dan zijn er nog de Options.
Daartoe horen de voor de hand liggende liggende keuzes zoals opstarten van Shutter samen met Windows en het afsluiten van Shutter als de actie uitgevoerd is,
Maar vooral achter de tab “Web interface” zit er iets interessants: je kan hier een instelling kiezen waarmee je al de Actions op afstand kan commanderen via een tablet of een smartphone of een andere PC.

image

Om die afstandsbediening mogelijk te maken, moet je wel het IP-adres van de PC en de toegangspoort kiezen (maar die keuzes zijn zeer eenvoudig te maken) en een gebruikersnaam en paswoord instellen.
Ga dan naar je tablet of je smartphone of een andere PC.
Start een browser.
Geef in de adresbalk het IP-adres in en je komt in Shutter van de PC op afstand terecht.
En met de gebruikersnaam en het paswoord kan je daar alle mogelijke Shutter-events en actions laten verlopen.
Je kan zelfs het scherm van die PC op afstand bekijken, kijken welke processen er op die PC lopen en Shutter daar af sluiten.

Ik heb hier lang niet alle mogelijkheden van Shutter besproken.
Wil je er meer over weten dan kan je de handleiding online raadplegen of downloaden.
Of op het forum van de ontwikkelaar gaan rondneuzen.

Stel je voor, je zit met je iPad, je iPhone of je Galaxy S3 op de sofa in de living.
En op je bureau staat je PC nog nutteloos te draaien.
Met Shutter moet je je luie stoel niet uit om daar een eind aan te maken.
Of wil je misschien je dagelijkse 10.000 stappen halen om je fysieke conditie op pijl te houden?
Daar zijn er efficiëntere middelen voor: sluit je PC af (met Shutter uiteraard), sluit aan bij een wandelclub (De Rommelaar b.v…) en ga regelmatig 10km (dat zijn 14.286 stappen!) wandelen in de natuur…

maandag 11 februari 2013

Damse-Vaart-puzzel – oplossing

image
Nadat het touw brak voer Jef met zijn motorboot aan 4 km/h en Jan met zijn roeiboot aan 2 km/h.
Het verschil in snelheid bedroeg dus 2 km/h = 2000 m/60 min = 33,33 m/min
Met dat verschil in snelheid voeren ze 3 minuten verder.
Daardoor liep Jef 3 min x 33,33 m/min = 100 m verder uit op Jan.
Maar vergeet niet dat er bij het moment van het knappen van het touw al een verschil van 10 m was.
Dus op het moment dat de frank van Jef valt was het verschil tussen de twee bootjes = 110 meter.

Jef heeft het touw weer geknoopt en Jan verder naar Damme gesleept.
En ze hebben daar eerst samen een frisse Lamme Goedzak gedronken in de Soetkin vooraleer sportieve Jan terug naar Brugge is gepeddeld…

Maak krom wat recht is

Deze maandagillusie heeft niet veel woorden nodig: leg de lat even langs “de scheve horizontale lijnen”:

image

Deze en analoge visuele illusies werden in 1908 beschreven en besproken door de Britse psycholoog James Fraser in “New visual illusions of direction”, een artikel gepubliceerd in The Journal of Psychology. Je kan dit artikel hier downloaden mocht je er meer over willen weten.

zondag 10 februari 2013

Utopisch? Wie weet!

We zijn ons er niet altijd van bewust, maar de ruimte rondom ons zit eigenlijk vol energie: U.V.- en warmtestraling van de zon, warmtestraling van lichamen en voorwerpen, radio- en TV-straling afkomstig van zenders, elektromagnetische straling afkomstig van gsm-masten, van onze gsm’s zelf, van onze laptop, onze tablet, onze smartphone, onze TV enz.
Kortom we lopen met onze kop in een zee van elektromagnetische energie.

image
Slechts een deel daarvan proberen we de laatste decennia op te vangen en om te zetten in voor ons bruikbare andere energievormen. Zonne-energie bijvoorbeeld proberen we (met een voorlopig matig rendement) om te zetten in elektrische energie die we in onze huizen o.a. verder in warmte-energie en lichtenergie omzetten.
Maar met die andere massa elektromagnetische energie die ons omringt doen we (voorlopig) niets in die zin.
Een gemiste kans?

Er zijn onderzoekers die daar iets willen aan doen.
Aan de Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering is een groep onder leiding van prof. Manos Tentzeris er al in geslaagd om elektromagnetische energie te oogsten uit de omgeving. Ze plukken energie in een breed golflengtegebied gaande van TV-golven en FM-radiogolven tot radar.
Ze gebruiken daarvoor een goedkoop antenne-systeem dat af te printen is op papier of op een flexibele kunststoflaag. Uiteraard is die antenne gekoppeld aan een stukje geavanceerde elektronica:

Georgia Tech graduate student Rushi Vyas (front) holds a prototype energy-scavenging devic...
Onderzoeker Rushi Vyas (vooraan) toont de elektronische schakeling.Prof. Manos Tentzeris
achteraan toont een kleine flexibele antenne (Bron beeld: Gary Meek)

Zoals je in het spectrum bovenaan dit berichtje kan zien zijn de opgevangen golven geen hoogenergetische stralingen. Bijgevolg is de geoogste energie niet erg hoog: in de grootte-orde van honderdsten van een milliwatt
Maar door verbetering van het systeem hopen ze binnenkort tot 1 mW te kunnen capteren.
Dit zou volstaan om bepaalde biosensoren (toepassingen in de geneeskunde) te voeden en bijvoorbeeld RFID-tags uit te lezen.

Recent liet ook Dennis Siegel, een Duitse student Digital Media aan de Universiteit van Bremen, weten dat hij een zogenaamde Electromagnetic Harvester ontwikkeld heeft. Daarmee kan hij een AA batterij kan opladen door ze eenvoudig weg in de buurt van een bron van elektromagnetische straling het brengen.
In het filmpje hieronder zie je zijn “harvester” aan het werk:


Energie gewoon uit de lucht plukken: utopisch? Wie weet hebben we binnenkort allemaal zo'n "harvester" op zak!

zaterdag 9 februari 2013

Waarom precies februari geen 30 dagen heeft

Wellicht hebben je ook in je jonge jaren het trucje geleerd om te achterhalen welke maanden in het jaar 30 en welke 31 dagen hebben: tellen op je vuisten.
image

De bulten hebben 31 dagen, de dalen 30.
Uitgezonder februari, die heeft er maar 28 of, bij een schrikkeljaar 29.
Het is te begrijpen dat er in elk geval één maand moet zijn met minder dan 30 dagen als we bij 365 of 366 dagen op een jaar moeten uitkomen.
Want (7x31) + (5x30) = 367 en dat is één (voor een schrikkeljaar) of twee dagen teveel.
Maar waarom nu net februari, de tweede maand van onze jaarkalender en niet juli of augustus bijvoorbeeld?

Het geheim zit in die “tweede maand van onze jaarkalender” in de zin hierboven.
Want februari is weliswaar de tweede maand in onze kalender, de Gregoriaanse kalender, maar dat was niet altijd zó.
In de Juliaanse kalender, die vóór de Gregoriaanse algemeen in gebruik was, was niet januari maar maart de eerste maand!
Dan was, overeenkomstig de Latijnse telwoorden, september de 7de maand, oktober de 8ste enz. Die naamgeving hebben we in onze Gregoriaanse kalender aangehouden, alhoewel ze nu niet meer met het maandnummer overeenkomen.

Maar als in de Juliaanse kalender maart de eerste maand was, was februari de laatste.
En dan is het natuurlijk logisch om net die laatste maand met het restje op te zadelen dat nog nodig is om aan 365 of 366 dagen te komen.
Februari kreeg er dus van Julius Caesar maar 28 of 29.
En ook dat hebben in de Gregoriaanse kalender overgenomen.

Misschien vragen jullie zich af waarom ik hierover blog op 9 februari?
Dat heeft te maken met een recente bestuursvergadering van onze wandelclub De Rommelaar.
Daar werd beslist om het boekhoudkundig jaar van de club te laten ingaan op 1 maart, de maand aansluitend op onze eerste eigen wandeltocht van het kalenderjaar, eind februari.
En toen kwam de vraag over het aantal dagen in februari.
Vandaar dus.

vrijdag 8 februari 2013

Damse-Vaart-puzzel


image
Bruggeling Jan wil gaan bootje varen op de Damse Vaart.
Maar hij wil van Damme naar Brugge peddelen en daarom laat hij zich eerst naar de geboortestad van Tijl Uilenspiegel  slepen door de motorboot van zijn vriend Jef.
Van bij het vertrek in Brugge houdt Jef er een flinke vaart in: met 4km/h neemt hij met een 10m lang touw zijn vriend op sleeptouw.
Maar plots knapt dat touw en alhoewel Jan roept, merkt Jef niets en vaart hij lustig verder.
Jan daarentegen begint onmiddellijk te roeien en hij vaart met een snelheid van 2 km/h achter Jefs motorboot aan.
Na 3 minuten heeft Jef het eindelijk door en verveeld zet hij de motor af.
Hoeveel meter ligt Jan op dat ogenblik achter op de boot van Jef?

Laat het me weten tegen ten laatste zondagavond: herve.tavernier2@pandora.be
Maandagavond om 21.30u. bereken ik hier de gevraagde afstand.

donderdag 7 februari 2013

Toch wel heel dicht bij

Volgende week vrijdag, 15 februari, is er toch wel iets bijzonders te verwachten aan het firmament.
De asteroïde 2012 DA14 zal dan rakelings langs de aarde scheren.
En rakelings is het wel: ze passeert op ongeveer 30.000 km boven het aardoppervlak!
Dat wil zeggen dat ze de aarde nadert tot op een afstand waarbinnen zich ook een aantal geosynchrone TV- en  communicatiesatellieten bevinden.
Tussen haakjes: geosynchrone satellieten zijn satellieten die dezelfde omlooptijd rond de aarde hebben als de rotatietijd van de aarde rond haar eigen as, maar die zich niet permanent op dezelfde plaats boven het aardoppervlak bevinden. Pas na één volledige omwenteling komen ze weer op dezelfde plaats terug.

21012 DA14 is wel een klein stuk ruimterots, maar toch nog altijd ongeveer een half voetbalveld groot.
Maak je geen zorgen: de astronomen van NASA kennen de baan van het brokstuk perfect. Het zal de aarde niet raken!
Ze kunnen precies voorspellen dat het moment van dichtste nadering om 20.26u. (onze tijd) zal zijn.
En dit is de baan die het zal volgen:

Bron van dit beeld: NASA

Vrijdag 15 februari om 19.26u, is het donker bij ons.
De kans bestaat dat we de asteroïde kunnen zien met een verrekijker of een telescoop.
Maar dan moet je wel weten waar kijken.
Want wegens zijn dichte afstand beweegt het ding snel en is zijn positie aan de hemel sterk afhankelijk van waar je je bevindt.
Ik hoop jullie daarover volgende week meer indicaties te kunnen geven.
Maar in elk geval zal de aardscheerder via live online uitzendingen te volgen zijn.
Via een Ustream uitzending vanuit het Clay Center Observatory bijvoorbeeld, waar het aftellen nu al begonnen is...

image

woensdag 6 februari 2013

Die fantastische vogelkes toch

Vorig weekend was het vogeltelweekend.
Ik heb niet actief meegedaan.
Maar ik heb in de voorbije koude winterdagen wel het gefladder in de gaten gehouden rond de vet- en notenbollen die ik aan ons tuinhuis had opgehangen.
En wat ik daar vastgesteld heb komt overeen met wat ik dezer dagen in de krant las: weinig mussen, veel vinken en mezen.
Ook behoorlijk wat merels die duidelijk hun overwicht in gestalte lieten gelden als het op het veroveren van het voeder aankwam.

image

En toen ik bij het zoeken naar nog meer vogelnieuws op het internet bij het Cornell Lab of Ornithology terecht kwam, kwam ik via hun YouTube-kanaal in een onvoorstelbaar wondere wereld terecht.
Ga daar ook eens een kijkje nemen, je zal je ogen niet geloven!
Eén staaltje toon ik hier maar: de ongelooflijke paringsdans van de kraagparadijsvogel, waarbij het mannetje zich zelfs tot een soort blauwe smileyKoud omtovert om een vrouwke te veroveren.
En zelfs dan moet hij soms op zijn kin kloppen...
Waarom moeten in de natuur de mannekes toch altijd zoveel moeite doen en de meiskes niet?

dinsdag 5 februari 2013

Nieuw didaktisch materiaal wiskunde: een 3D-printerke

Ik hoop dat jullie zich nog de wet van Archimedes herinneren: de opwaartse kracht die door een vloeistof uitgeoefend wordt op een ondergedompeld voorwerp is gelijk aan het gewicht van de vloeistof die door die onderdompeling verplaatst wordt.
Ik hoop ook dat jullie nog het verhaaltje kennen van de ontdekking van die wet: hoe Archimedes, in een vloeistof gezeten (hij zat in zijn bad in Syracuse), plots zag hoe het precies zat en in zijn blote flikker de straat oprende, terwijl hij “Eureka, Eureka” (“Ik heb het gevonden”) schreeuwde.
Gelukkig waren er toen in Syracuse nog geen GAS-boetes.
Toch niet voor naakte natuurkundigen die iets belangrijks ontdekt hadden…

image

Maar misschien kennen jullie Archimedes wel van iets heel anders.
Want hij had veel meer op zijn kerfstok dan dat ene wetje over lichamen in vloeistoffen.
Hij ontwierp wapens, een planetarium, een schroef waarmee vloeistoffen omhoog kunnen getransporteerd worden enz., enz.
En hij was ook een befaamd wiskundige.

Het is in het bijzonder over de wiskundige Archimedes dat ik het in dit blogberichtje wil hebben.
Eén van zijn wiskundige vondsten was het bewijs dat een bol, die precies in een cilinder past, 2/3 van het volume van die cilinder inneemt:

image

Met die kennis kan je gemakkelijk aan de formule voor het volume van een bol komen als je tenminste nog weet dat het volume van een cilinder = oppervlakte grondvlak x hoogte. Maar dat leer je al in de lagere school.
In het geval van de situatie van Archimedes is het volume van de cilinder = π.r2.2r = 2π.r3
Waaruit af te leiden valt dat het volume van de bol = 2/3 van het volume van de cilinder = 4/3.π.r3
Maar dan moet je er wel zeker van zijn dat Archimedes gelijk had!
Het zou mooi zijn als je dat proefondervindelijk zou kunnen aantonen.

En daar hebben recent twee wiskundigen van Harvard University, Oliver Knill en Elizabeth Slavkovsky voor gezorgd met behulp van een ultramoderne technologie: een 3D-printer!
Met een 3D-printer maakten ze volgend voorwerp met de aangegeven afmetingen:

image

In de holle halve bol zit er onderaan aan afsluitbare opening.
Als je nu de bol tot aan de rand vult met water en hem dan laat leeglopen, dan zie je dat de cilinder precies tot aan de rand gevuld geraakt.
En dat bewijst natuurlijk dat Archimedes gelijk had: het volume van een bol is 2/3 van dat van de cilinder waar hij precies in past.

Knill en Slavkovky maakten met hun 3D-printer nog andere figuren die nog andere wiskundige theorema’s van Archimedes aantonen. Je vindt de tekst van hun studie integraal op internet: Thinking like Archimedes with a 3D-printer.

Proefondervindelijke wiskunde in het middelbaar onderwijs.
Ik zie het al gebeuren: de vakgroep wiskunde vraagt aan de directeur van de school een nieuw stukje didactisch materiaal: een 3D-printerke

maandag 4 februari 2013

Kalenderpuzzel – oplossing

image
Een gebeurtenis X heeft steeds om de 30 dagen plaats.
Een gebeurtenis Y heeft steeds om de 36 dagen plaats.
Een gebeurtenis Z heeft steeds om de 40 dagen plaats.
Op woensdag 23 september 1925 vielen die drie gebeurtenissen voor de eerste keer samen.
Op welke datum zullen ze nadien voor de 1ste keer op een vrijdag samenvallen?

De periode waarna de drie gebeurtenissen samenvallen is natuurlijk het kleinste gemeen veelvoud (KGV) van de drie periodes. Dus het KGV van 30, 36 en 40.
In het Engels is KGV = LCM = Least Common Multiple.
En als we er dan voor het gemak Wolfram Alfa bijhalen (maar dat konden ze nog niet in de tijd van die oude wiskundeboeken!) vinden we met LCM(30,36,40) = 360
Dus om de 360 dagen vallen de gebeurtenissen weer samen.
360 dagen = 51 weken + 3 dagen.
De eerstvolgende weekdag van samenvallen is een woensdag + 3 dagen en dus een zaterdag. Daarna volgt een zaterdag + 3 dagen en dus een dinsdag.
En dan komt de eerste vrijdag.
Hoe zit het met de datum?
Tot de eerste vrijdag zijn er dus 3 periodes van 360 dagen verlopen = 1080 dagen.
Drie jaar vanaf 1925 is 1096 dagen want 1928 is een schrikkeljaar.
Dus 1080 dagen komt overeen met drie jaar min 16 dagen.
De eerste vrijdag waarop de gebeurtenissen samenballen is dus vrijdag 7 september 1928

De schijf van Benham

De schijf van Benham is een merkwaardige optische illusie.
Ik presenteer ze jullie als maandag-illusie van deze week.
De illusie dankt haar naam aan de Engelse speelgoedmaker Charles Benham die in 1895 een tol op de markt bracht waarop volgend patroon was aangebracht:


En als die tol aan het draaien werd gebracht, werden in het patroon allerlei pasteltinten zichtbaar: lichtroze, lichtgroen, lichtgeel,…De kleur die verscheen was niet voor iedereen dezelfde.
Voor deze rare illusie is nog steeds geen afdoende verklaring gevonden.
Probeer maar eens welke kleur de tol bij u tevoorschijn tovert:

250px-Benham's_disc_(animated)

zondag 3 februari 2013

Wat trilt daar in ons neusgat?

De chemie heeft bij mij letterlijk haar sporen nagelaten.
Door de jarenlange confrontatie met allerlei chemische stoffen heeft mijn neus zijn fijngevoeligheid verloren. Ik kan moeilijker en moeilijker geuren detecteren.
Mijn geurreceptoren functioneren niet meer zoals het hoort.

image
Het zijn inderdaad de geurreceptoren in onze neus die signalen naar de hersenen sturen en ons een (al dan niet aangename) geurgewaarwording opleveren.
Maar hoe kunnen die receptoren verschillende geurstoffen van elkaar onderscheiden?

Tot voor enige tijd dacht men dat geurreceptoren, zoals zoveel andere soorten receptoren, werken volgens het sleutel-slot principe. Dit wil zeggen dat de vorm van de molecule van de geurstof (de sleutel) past bij een bepaalde receptor van een aansluitende vorm (het slot):
image
Reeds in 2004 hadden Griekse onderzoekers aangetoond dat vormcombinatie niet de enige wijze kon zijn waarop receptoren geurstoffen identificeren. Ze vonden dat de trillingsfrequentie van de geurmoleculen ook een fundamentele rol speelt.
Bij fruitvliegjes in elk geval…
Bij mensen was dit toen niet goed aantoonbaar met de geurstoffen waarmee ze de experimenten uitvoerden.
Maar vorige week publiceerden ze in PloS One een nieuw artikel waarbij ze de invloed van de trillingsfrequentie ook bij mensen konden bevestigen.
Voor hun onderzoek kozen ze dit keer cyclopentadecanon, een stof met een opvallende muskusgeur
En het spitsvondige in hun opzet bestond erin om van die stof een variant maken, waarbij ze in de molecule de 28 waterstofatomen vervingen door hun zwaarder broertje deuterium.
image
Deuterium is scheikundig gezien identiek aan waterstof, maar het is zwaarder omdat in de kern van deuterium een proton en een neutron aanwezig zijn, terwijl die van waterstof alleen maar een proton bevat.
Qua vorm zijn cyclopentadecanon en zijn gedeutereerde vorm dus volkomen identiek.
Als geurreceptoren alleen op basis van vorm geurstoffen zouden herkennen, zou hier geen verschil waar te nemen zijn.
Maar als de trillingsfrequentie ook een rol speelt, dan moeten beide stoffen wel een andere geurgewaarwording veroorzaken.
Want door de zwaardere D-atomen in te brengen verandert de trillingsfrequentie van de molecule.
Wie zich nog iets van zijn fysica uit het middelbaar onderwijs herinnert weet de trillingsfrequentie van een oscillator omgekeerd evenredig is met de massa:
image
Volgende animaties illustreren dit ook duidelijk: de lichtgroene massa is groter dan de donkergroene en hoe groter de massa van één van de trillende delen, hoe lager de trillingsfrequentie:
HFHCl
En inderdaad toen de Griekse onderzoekers hun proefpersonen gewoon cyclopentadecanon én de gedeutereerde vorm te ruiken gaven, namen die een duidelijk verschillende geur waar.
De trillingsfrequentie speelt dus zeker een rol.
Denk er dus maar aan als je binnenkort (Valentijn!) je geliefde een ruiker heerlijk geurende rode rozen offreert: je doet daar wel iets trillen in haar neusgat…