Een Nobelprijs voor “bijna kristallen”. Wat zijn dat?

Wie zich nog iets herinnert van zijn lessen chemie en fysica uit het middelbaar onderwijs, zal onthouden hebben dat voor het gewone dagelijks leven de materie in drie mogelijke aggregatietoestanden voorkomt: de vaste toestand, de vloeibare toestand en de gasvormige toestand.
En deze drie toestanden verschillen van elkaar door de ordening van de deeltjes waaruit de materie is opgebouwd.
In de vaste toestand zijn die deeltjes sterk geordend.
In de vloeibare toestand is die ordening vrijwel geheel verdwenen en “rollen” de materiedeeltjes over elkaar.  
In de gasvormige toestand is er geen sprake meer van ordening. De materiedeeltjes bewegen los van mekaar.
En we weten dat we door warmte (=energie) toe te voeren de ordening kunnen verbreken en zó van de vaste toestand naar de vloeibare en de gasvormige toestand kunnen overgaan.
Voor de stof water, levert dit het volgende beeld op voor de ordeningsgraad van de H₂O-moleculen in ijs, vloeibaar water en waterdamp:

De regelmatige rangschikking van de materiedeeltjes in de vaste toestand heeft als gevolgd dat de kristalvorm kenmerkend is voor vaste stoffen.
Vaste stoffen waarvan de deeltjes niet in een mooi regelmatig patroon gerangschikt zijn, zijn geen echte vaste stoffen.
Glas is zo’n geval.
Alhoewel we glas als vaste stof ervaren, is glas voor natuur- en scheikundigen geen echte vaste stof, omdat de deeltjes niet ordelijk gerangschikt zijn. Glas wordt dan ook als onderkoelde vloeistof beschouwd:

Bij echte kristallijne vaste stoffen is er nog iets extra op te merken aan die regelmatige rangschikking van de deeltjes: die regelmatige rangschikking herhaalt zich. Ze is periodiek. Zo is hieronder te zien hoe de groen gearceerde kubus zich in een stukje van de kristalstructuur van keukenzout (= natriumchloride = NaCl) zich in de drie ruimterichtingen steeds herhaalt.

Zó heb ik het altijd geleerd.
Maar…
In 1982 ontdekte prof. Daniel Shechtman, de Nobelprijswinnaar scheikunde 2011, een nieuwe vorm van rangschikking van de materiedeeltjes bij sommige vaste stoffen: een rangschikking die wel ordelijk was, maar die zich niet herhaalde, die niet periodiek was.
Het ging dus om een vaste vorm die de kristalvorm benaderde, maar ze niet echt was.
Men noemde de vaste stoffen met deze ordening daarom bijna-kristallen of quasicrystals.

Een quasikristallijne ordening bleek vooral voor te komen bij metaallegeringen en bij sommige kunststoffen (polymeren).
De bijzondere eigenschappen van bijna-kristallijne stoffen: hoge hardheid en sterkte, slechte thermische en elektrische geleiding, kleine wrijvingsweerstand, corrosiebestendigheid enz., maken ze onder andere bijzonder geschikt voor chirurgische apparatuur en voor bedekking van... braadpannen.

Nog iets.
De ontdekker van de quasikristallen, prof. Daniel Shechtman, is een Jood.
Het typische patroon van bijna-kristallen is opvallend terug te vinden in… Islamitische Arabische kunstmotieven !  Of hoe een dubbeltje rollen kan...

Nobelprijzen 2011

Vanaf maandag a.s. worden de Nobelprijswinnaars 2011 bekend gemaakt.
Maandag 3 oktober rond 11.30u.: fysiologie / geneeskunde
Dinsdag 4 oktober rond 11.45u.: fysica
Woensdag 5 oktober rond 11.45u.: scheikunde
Vrijdag 7 oktober rond 11.00u.: vrede
Maandag 10 oktober rond 13u.: economie
Voor de bekendmaking van de Nobelprijs literatuur is er nog geen datum vastgelegd.

De aankondiging van de laureaten is hier live te volgen:

De Nobelprijslaureaten 2010

De Nobelprijslaureaten 2010 zijn in Stockholm aangekomen om hun prijzen in ontvangst te nemen. Net als bij de bekendmaking van de winnaars enkele maanden geleden, biedt het Nobelprijscomité ons de mogelijkheid om die gebeurtenis online te volgen.
Net als toen embed ik de live webcast in mijn blogje.
Je kan dus op deze pagina alles live volgen, maar je moet wel Flash Player 10+ geïnstalleerd hebben.
Hieronder een selectie uit het programma, maar je kan hier ook op andere momenten een kijkje komen nemen:

• dinsdag 7 december om 13.30u: Nobelsymposium ter ere van Robert G. Edwards, de  Nobelprijswinnaar fysiologie van dit jaar, die door ziekte de lezing niet zelf kan geven
• woensdag 8 december vanaf 9.00 u: lezingen door de laureaten fysica, chemie en economie. In deze lezingen stellen ze hun bekroond werk voor
• vrijdag 10 december vanaf 13u.: uitreiking van de prijzen.

Voor wie interesse heeft: een buitenkans om dit live online mee te maken.
De wereld is echt klein geworden…

Nobelpijzen: wie is de beste?

De Nobelprijzen zijn weer toegekend.
Het was al de 109de keer dat dit gebeurde. Sedert 1901 zijn er al meer dan 500 laureaten bekend gemaakt.
In BBC – News Magazine verscheen er onlangs een overzicht van de winnaars per land vanaf het begin t.e.m. 2010 
Ik heb de grafische voorstelling van dit palmares van vertaling voorzien:

Bron: BBC – News Magazine  Klik op het beeld om te vergroten.

Dat Amerika als algemeen winnaar uit de bus komt, zal wel niemand verwonderen.
Onderzoek werd daar in de 20ste eeuw (en nu nog) geweldig gestimuleerd en gefinancierd.
Topwetenschappers van overal trokken naar het “beloofde land” lieten er zich dikwijls naturaliseren. Natuurlijk waren er ook wel een paar autochtone Amerikanen bij de gekroonden…
Van de Europese landen zijn het ook de grootmachten die tot de besten behoren, maar ook het veel kleinere Zweden scoort verrassend goed.
En hoe deden België en Nederland het tot nu toe?

Slecht is dat niet, maar als wetenschapper valt het mij toch op dat Nederland opvallend veel beter scoort dan België voor fysica en chemie.
Voor fysica komt Nederland zelfs op de 5de plaats en daar zijn een paar recente laureaten bij: Gerard ‘t Hooft en Martinus Veltman in 1999.
En in 2010 André Geim.
Dit wijst erop dat Nederlandse fysici ook op het domein van de actuele belangstellingsvelden in de natuurkunde tot de top behoren.
Gerard ‘t Hooft is trouwens nooit naar de US getrokken. Hij is steeds aan de Universiteit van Utrecht verbonden gebleven.
Veltman was ook hoogleraar in Utrecht maar is ook in Amerika (Michigan) aan het werk geweest.
Geim werkte van 1994 tot 2000 aan de Katholieke Universiteit van Nijmegen, maar trok daarna naar de Universiteit van Manchester.

De Belg die voor chemie gelauwerd werd, Ilya Prigogine, was eigenlijk een geïmmigreerde Rus. Maar zijn werk over de thermodynamica van de niet reversibele processen, verrichtte hij hoofdzakelijk aan de Université Libre de Bruxelles.

De “Lux” van Benelux is als superkleine natie nog niet in de prijzen gevallen.

Mocht je geïnteresseerd zijn in het volledig overzicht per land, dan kan je hier het Excelbestand met de lijst downloaden.
En Google maar eens naar de andere Belgische en Nederlandse nobele mannen.
Een vrouw is er spijtig genoeg (nog?) niet bij…

Grafeen en palladium

Alle bètawetenschappen kennen sedert gisteren hun nieuwe Nobellaureaten:

• Geneeskunde en fysiologie: Robert Edwards (75 jr.) voor zijn werk rond in vitro fertilisatie. De “proefbuisbaby's” dus.
• Fysica: André Geim (51 jr.) en Konstantin Novoselov (36 jr.) voor het isoleren van grafeen
• Chemie: Richard Heck (79 jr.), Eiichi Negishi (75 jr.) en Akiri Suzuki (80 jr.) voor het ontwikkelen van palladium gekatalyseerde crosskoppeling in organische synthese.

Ik laat in dit bericht de proefbuisbaby's een beetje oneerbiedig aan de kant liggen. Alhoewel dit uiteraard een zeer belangrijke ontwikkeling is, met enorme sociologische gevolgen.
Maar grafeen en palladium-katalysatoren liggen bij mij, als chemist, gewoon in een  hoger laatje.
Trouwens, ondanks het gegeven dat de ontdekking van grafeen beloond is met de Nobelprijs fysica, is grafeen eigenlijk pure chemie. Twee Nobelprijzen chemie dus eigenlijk.

De isolatie van grafeen is het gemakkelijkst toe te lichten.
De werking van de palladium-katalysatoren is een ingewikkeld technisch verhaal dat nogal wat chemisch vakjargon vraagt om uit te leggen. Ik zal daarom nogal oppervlakkig blijven.

Grafeen is tegelijkertijd een zeer eenvoudig en een zeer uitzonderlijk materiaal.
Eenvoudig omdat het verdoken aanwezig is in grafiet en slechts uit één atoomsoort, koolstof, is opgebouwd.
Grafiet is de zwarte stof in potlood.
Grafiet is opgebouwd uit verschillende lagen grafeen. Die lagen zijn onderling zwak gebonden en kunnen dus gemakkelijk over elkaar schuiven. Bij het schrijven met een potlood wrijven we eigenlijk laagjes grafiet van de stift af en op het papier.
Maar hou er wel rekening mee dat een potloofstreep van 0,1 mm dik toch wel zo’n 300.000 gestapelde grafeenlagen bevat! We zitten hier immers over een nanowereldje (grootte-orde 10^-9 meter) te praten.
De zwakke binding tussen de grafeenlagen, draagt ook bij tot het gebruik van grafiet als smeermiddel. Maar ook de aanwezigheid van o.a. watermoleculen tussen de lagen spelen een rol in de smerende werking van grafiet.

Grafeen is dus de stof die je krijgt als je één laagje uit grafiet kan isoleren.
Daar zijn Geim en Novoselov in 2004 in geslaagd
En dan krijg je een zeer uitzonderlijke stof.
Een ultradunne stof, slechts 1 atoom dik, en dus te bekijken als een stof die eigenlijk maar twee dimensies heeft: een vlak met een te verwaarlozen dikte. 
Door haar minimale dikte is te stof eenvoudigweg transparant.
Maar door de sterke binding tussen de C-atomen onderling in de laag, is grafeen meteen één van de sterkste materialen: 100 keer sterker dan staal.
Het is ook een stof met een zeer hoge dichtheid: de afmeting van de poriën zijn zo miniem dat er geen andere atomen (laat staan moleculen) door kunnen.
En grafeen is ook een zeer sterk geleidend materiaal.

Meteen staan er een groot aantal mogelijke toepassingen te wachten: elektronica, aanraakschermen, zonnecellen,… En via openingen in de laag: selectieve filtering en zelfs opheldering van de structuur van ingewikkelde moleculen zoals b.v. stukken DNA.
Grafeen zal ongetwijfeld voor een stuk de technologische evolutie in de komende jaren mee bepalen. We krijgen er dus allemaal mee te maken.
En nog iets: André Geim, de meest extroverte van de twee fysica-laureaten, heeft 10 jaar geleden al eens een Ig-Nobelprijs gewonnen, door een kikker te laten zweven in een sterk magnetisch veld. Je kan dat hier zien.
De meer teruggetrokken leerling van Geim, Konstantin Novoselov, is dan weer een zeer jonge laureaat: pas 36 jaar en nu al de hoogste onderscheiding die een wetenschapper kan krijgen!

Wellicht zullen we in de toekomst ook verder profiteren van het werk van de Nobellaureaten chemie.
Inderdaad verder profiteren, want hun techniek vindt al jarenlang toepassing bij de synthese van belangrijke verbindingen in de farmacie bijvoorbeeld.
Waarover gaat het?
Bij het maken (synthetiseren) van organische moleculen worden dikwijls zogenaamde katalysatoren gebruikt.
Dit zijn stoffen die de synthese van die organische moleculen vergemakkelijken en die daarbij niet verbruikt worden. Ze kunnen na de reactie gerecupereerd worden.
Er bestaan allerlei soorten katalysatoren.
De laureaten van dit jaar hebben in de zeventiger jaren van de vorige eeuw, palladium-katalysatoren ontwikkeld om op een eenvoudige en milde wijze (d.i. bij lage temperaturen en in gewone oplosmiddelen), koolstofatomen met elkaar te verbinden. Zo kan je kleinere moleculen aan elkaar koppelen tot grotere moleculen.
Palladium is een zeldzaam zilverachtig metaal.
Vooral het feit dat met de palladium-katalysatoren de reacties in milde omstandigheden kunnen verlopen, maakt het voor de scheikundigen mogelijk om ingewikkelde moleculen eenvoudig te synthetiseren.
Dus goedkoper en efficiënter.
Wat wil je nog meer?

De Nobelprijzen 2010 komen er aan. De Ig-prijzen zijn er al!

Het is weer “prijskensweek”.
Het jaarlijks moment waarop topwetenschappers beloond en geëerd worden voor hun vondsten en hun werk in de voorbije (soms tientallen) jaren is er weer.
Dit is het aankondigingsschema voor de Nobelprijzen 2010:

• maandag 4 oktober 10.30u. (= GMT + 1): geneeskunde en fysiologie
• dinsdag 5 oktober 10.45u.: fysica
• woensdag 6 oktober 10.45u.: scheikunde
• donderdag 7 oktober 12.00u.: literatuur
• vrijdag 8 oktober 10.00u.: vrede
• maandag 11 oktober 12.00u.: economie

En het Nobelcomité gaat met zijn tijd mee: de aankondigingen zijn live te volgen via een webcast.
Voor de geïnteresseerden die het allemaal heet van de naald willen horen en zien: kom hier vanaf maandagvoormiddag maar kijken, want ik embed de Nobelprijs-webcast:

Ik kom in de komende weken nog wel even terug op de nieuwe prijswinnaars in de positieve wetenschappen.

Maar!
Intussen zijn de alternatieve Ig-Nobelprijzen 2010 op 30 september al uitgereikt. Schitterend werk, zoals ieder jaar. Oordeel zelf maar:

• voor ingenieurswetenschappen: aan wetenschappers van de Londense zoölogische faculteit, voor hun methode om snot van een walvis op te vangen met behulp van een op afstand gestuurd helikoptertje.
  Je kan ze hier aan het werk zien.
• voor geneeskunde: aan Simon Rietveld en medewerkers van de Universiteit van Amsterdam, voor hun vondst dat astma kan bestreden worden met een ritje op de 8-baan.
  Op naar Walibi!
• voor fysica: aan Lianne Parkin en medewerkers van de Universiteit van Otago in Nieuw-Zeeland, voor hun wetenschappelijk bewijs dat mensen minder snel vallen op gladde wegen als ze sokken over hun schoenen trekken.
  En dat wist mijn moederke ook al!
• voor de vrede: aan Richard Stephens en medewerkers van de Keele University in Engeland, voor hun bewijs dat vloeken pijn vermindert.
  Die Nobelprijs had ik verdomme ook kunnen krijgen. Te laat non-deju!
• voor publiek gezondheid: aan Manuel Barbeito en medewerkers van het Industrial Health and Safety Office in Maryland USA, voor hun bewijs dat baardige microbiologen, via hun kin- en kaakbegroeiing, bacteriën overbrengen op mensen uit hun omgeving.
  Scheer ze terstond af die baarden!
• voor economie: aan de curatoren en directeurs van de failliete Lehman Brothers Bank en aanverwanten, voor het promoten van nieuwe mogelijkheden om te investeren met maximale winst en minimaal risico voor de wereldeconomie (of een deel ervan…).
  Te bestuderen door BNP Paribas Fortis en andere Dexia’s.
• voor chemie: aan Eric Adam van het MIT en medewerkers van andere universiteiten, voor het bewijzen dat het oude geloof dat olie en water niet mengen, larie en apekool is.
  BP kan daar van meespreken…
• voor management: aan Alessandro Pluchino en medewerkers van de Universiteit van Catania in Italië, voor het aantonen dat organisaties efficiënter worden als ze hun medewerkers op een willekeurige wijze promotie geven.
  Die chance heb ik nooit gehad.
• voor biologie: aan Libiao Zhang en Chinese medewerkers voor hun wetenschappelijk gedocumenteerde studie van het pijpen (fellatio dus) bij vleermuizen.
  Met alle chinezen, maar niet met den dezen!

Laat ons weer hopen dat de echte Nobelprijzen van volgende week even leuk zullen zijn.
Maar dat zal wel ijdele hoop zijn vrees ik…

De serieuze kost – deel 2

Ik herinner mij nog heel goed hoe ik in 1964 voor het eerst iets over DNA hoorde.
Onze prof. biologie Jan Hublé vertelde hoe James Watson en Francis Crick 11 jaar eerder (1953) de structuur van deze “levensmolecule” ontrafeld hadden. En hoe in deze molecule de informatie opgeslagen lag voor de synthese van proteïnen (eiwitten). Proteïnen spelen een fundamentele rol in het functioneren van alle leven op aarde.
Hij vertelde ons ook hoe het mechanisme werkt waarmee de informatie uit het DNA in eiwitten wordt omgezet.
De “fabriekjes” waar de eiwitten in de cel geconstrueerd werden (chemici spreken van “gesynthetiseerd”) waren de ribosomen.

Laat ons eerst even kijken waar die ribosomen in een cel te vinden zijn:
 
Je moet al heel goed kijken, want de ribosomen zijn in het geheel van de voorstelling van een cel, maar als heel kleine “bolletjes” waarneembaar. Ze zijn maar 20nm (1nm = 10^-9m) groot. Dit is 0,00002mm! Slechts 1/1000 van de grootte van de totale cel.
Maar toch gonst het daar van de activiteit. Aminozuren worden er tot eiwitketens aan elkaar geklonken, zoals in onderstaand beeld wordt voorgesteld:


45 jaar later zijn 3 wetenschappers met de Nobelprijs chemie bekroond voor het ontrafelen van de structuur van de ribosomen.


Van links naar rechts zie je Venkatraman Ramakrishnan (1952), werkzaam bij het MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge (Engeland); Thomas A. Steitz (1940) van Yale University in New Haven (Verenigde Staten) en Ada E. Yonath (1939), verbonden aan het Weizmann Institute of Science in Rehovot (Israel). Deze laatste is dus de derde vrouwelijk Nobellaureaat voor de positieve wetenschappen dit jaar.

Het ontrafelen van de bouw van het ribosoom is een ongelooflijk chemisch huzarenstukje. Het gaat immers over een immens complex bestanddeel van de cel. Een ribosoom is op zichzelf een enorm kluwen van eigen eiwitketens : 


Bedenk dat elke “serpentine” die je in bovenstaand beeld ziet, zo een eiwitketen is. En dat elke bocht en buiging die zo’n keten maakt betekenis heeft voor het functioneren van het ribosoom.
De rode kaders die ik in de structuur getrokken heb geven de twee grote delen van het ribosoom weer die je in elke schematische voorstelling steeds kan aantreffen.

Misschien vraag je je af wat nu het nut is van die gedetailleerde kennis van de bouw van een ribosoom?
Welnu, de ontwikkeling van nieuwe antibiotica heeft veel te maken met de kennis van de bouw en werking van een ribosoom.
Hoe zit dat?
De Nobelprijswinnaars hebben aangetoond dat de structuur van ribosomen in cellen met een celkern (zoals onze lichaamscellen) verschilt van die in cellen zonder celkern (zoals de bacteriën)
De nieuwe antibiotica die men aan het ontwikkelen is, blokkeren nu precies de werking van de ribosomen in bacteriën waardoor die niet meer de nodige eiwitten produceren. De bacteriën sterven in de kortste keren af terwijl onze lichaamscellen intact blijven.
Men hoopt met die nieuwe antibiotica zeer resistente bacteriën, zoals b.v. de ziekenhuisbacterie (MRSA) te kunnen uitroeien.

Zo zie je maar dat fundamenteel onderzoek ook zijn onmiddellijk nut kan hebben!

Nobeltijd

Oktober staat voor de deur en dan wordt het stilaan tijd voor het jaarlijks Nobelfestival.

Zoals ik al in mijn blogbericht van 17 augustus aangaf zijn de Ig-Nobelprijzen de eersten in het rijtje.
Je weet nog wel: die prijzen waarmee men eerst moet lachen, maar die nadien toch aan het denken zetten.
Het zal wel weer een ludiek gebeuren worden op 1 en 3 oktober daar in het Sanders Theater van de prestigieuze Harvard University in Cambridge, Massachusetts.
Merkwaardig positief toch dat deze tempel van kennis en kunde zijn podia beschikbaar stelt voor deze “minder ernstige” vertoning.
Om jullie een idee te geven van hoe het er op zo’n prijsuitreiking aan toe gaat, moet je maar even op volgend beeld klikken. Je moet er wel de overbodige inleiding bij nemen.
 

De lachebekken eerst dus en dan pas volgen de serieuze kleppers.
De voorziene timing voor die tweede soort is de volgende:

- maandag 5 oktober: geneeskunde / fysiologie
- dinsdag 6 oktober: fysica
- woensdag 7 oktober: chemie
- vrijdag 9 oktober: vrede

De Zweedse academie beslist later wanneer de nobelprijs voor literatuur wordt toegekend.

Om even het verschil in stijl te illustreren, zie je hieronder de uitreiking van de nobelprijs literatuur 2008 aan J.M.G. Le Clézio.



Ik hou jullie op de hoogte van de resultaten.
Van beide soorten.

Lachen ín en mét de wetenschap

Misschien weten jullie wel dat er jaarlijks, naast de echte ernstige Nobelprijzen, ook Ig-Nobelprijzen worden uitgereikt.
De Ig-Nobelprijzen lauweren wetenschappers die een ludieke ontdekking hebben gedaan of die voor een ludiek verschijnsel een een goede verklaring kunnen geven.
En de Ig-prijzen steken de echte Nobelprijzen de loef af, want ze worden een week eerder uitgereikt.

Ig staat voor ignobel
Lees dit maar als een woordgrapje: “Ig Nobel”. Onwaardig dus.
Dit is een knipoog naar sommige “serieuze geleerden” die dit “randonderzoek” wellicht ongepast vinden voor een wetenschapper .
Maar eigenlijk is het werk dat met zo’n Ig-Nobelprijs wordt beloond evengoed echte wetenschap. Want hoewel men er eerst moet mee lachen, zet het daarna toch aan het denken.
De lijst met de winnaars van de Ig-Nobelprijzen kan je o.a. vinden op de site het tijdschrift Improbable Research dat het initiatief met overtuiging steunt.

Sinds de eerste uitreiking in 1995 zijn al de gekste dingen beloond.
Een voorbeeld misschien dat je meteen zelf kan uittesten.
Als je een spaghettistokje langzaam breekt, dan krijg je meestal geen 2 stukjes, maar 3 of 4!



En geloof het of niet, maar de Franse natuurkundigen Basile Audoly en Sébastien Neukirch, van het Laboratoire de Modulisation en Mécanique te Parijs, hebben dat grondig bestudeerd en er een verklaring voor kunnen geven. In 2006 leverde dat hun een Ig-Nobelprijs op.
Ze hebben er zelfs een aparte website rond opgezet.

De aanleiding waarom ik het hier vandaag over die Ig-prijzen heb, is het interview dat ik gisterenvoormiddag zag in het onvolprezen VPRO-programma “Boeken”.
Presentator Wim Brands interviewde er bioloog Kees Moeliker over zijn boek “De eendenman”


Moeliker is conservator van het Natuurhistorisch Museum te Rotterdam. Hij beschrijft in zijn boek allerlei rare verschijnselen en gedragingen in de dierenwereld, vooral bij vogels.
Kees Moeliker heeft zelf in 2003 de Ig-Nobelprijs gewonnen voor zijn beschrijving van het gedrag van homoseksuele necrofilie bij de wilde eend…
Dat Moeliker zelf ook een beetje een rare vogel is, blijkt uit zijn, overigens zeer lezenswaardige, blog.

Uit het interview op de VPRO heb ik geleerd dat niets menselijks de dierenwereld vreemd is. En omgekeerd.
De moeite waard om dat boek eens grondig te gaan lezen.
Mijn exemplaar is al besteld.

Over groenten, fruit en vitamine C

We hebben thuis geen groetentuintje.
Voor groenten zijn we aangewezen op de supermarkt.
Of… op onze buurman Romain.
Romain heeft een klein hofken én een serreke. Met lekkere sla en tomaten en boontjes.

We mogen regelmatig eens langs gaan. Voor een krop lekker verse krulsla b.v. vol vitamine C. Want van zijn serre naar ons bord gaat er weinig tijd verloren en dus verdwijnen er ook weinig vitamines.

Dat is het verschil met de sla uit de rekken van de supermarkt.
Hoeveel tijd zit er dan niet tussen de oogst en het bord?
Hoeveel vitamine C blijft er dan nog over?
Bij de hoge zomertemperaturen schat ik het verlies op ruim 50%.
Alles zal natuurlijk afhangen van de behandeling en de opslag.
En de tijd dat je slaatje in de hete auto moet liggen stoven.
Want vitamine C is geen van de stabielste vitamines.
Vitamine C is de gebruiksnaam voor ascorbinezuur.
En zelfs ascorbinezuur is nog een gebruiksnaam voor wat de scheikundigen
(2R)-2-[(1S)-1,2-dihydroxyethyl]-4,5-dihydroxyfuran-3-on
noemen. Amaai!
De moleculestructuur van ascorbinezuur wordt gemakkelijk geoxideerd, waardoor ze haar werkzaamheid verliest. Het (kleine) verschil tussen de structuur van ascorbinezuur en die van zijn niet werkzame geoxideerde vorm, zie je hieronder.

Maar als vitamine C zo gemakkelijk oxideert, is er dan kans dat we te maken krijgen met een vitamine-C-tekort?
Dit is vrijwel uitgesloten.
Vitamine C komt in voldoende hoge concentratie voor in groenten en fruit.
Ondanks de afbraak door oxidatie kom je via je eten toch nog gemakkelijk aan de nodige 100 mg per dag.
Als je voldoende groenten en fruit eet tenminste.
De hoogste gehaltes vind je bij de volgende soorten. Maar denk eraan dat die gehaltes in verse toestand bij de oogst bepaald zijn:


En zelfs zonder groenten en fruit krijgen we tegenwoordig nog extra porties vitamine C binnen.
Van het feit dat vitamine C zo gemakkelijk oxideert, maakt men immers handig gebruik om het als anti-oxidant E300 aan allerlei voedingsmiddelen toe te voegen. Kijk maar eens op de verpakkingen van salami, worst, ham, kaas, brood, yoghurt,…
Het toegevoegde ascorbinezuur in deze voedingsmiddelen wordt door de luchtzuurstof sneller geoxideerd dan het verpakte product zelf. Daardoor bederft het product niet vlug. Vitamine C verlengt dus de houdbaarheidsdatum.

Waarom is vitamine C nu zo belangrijk voor de mens?
Omdat ons lichaam er levensnoodzakelijke hormonen kan van maken. Daarom vinden we de hoogste concentraties in de bijnieren en de hypofyse, onze hormonenfabriekjes bij uitstek.
Maar de anti-oxiderende werking zorgt er ook voor dat ons lichaam verlost geraakt van schadelijke vrije radicalen. Die agressieve vrije radicalen ontstaan in onze cellen als niet te vermijden bijproduct van de stofwisseling.

Volgens sommigen hangt de concentratie aan vrije radicalen in onze cellen samen met een verhoogd risico op kanker.
Linus Pauling, de dubbele Amerikaanse nobelprijswinnaar (voor chemie in 1954 en voor de vrede in 1962) was een fervent voorstander van het dagelijks innemen van hoge dosissen vitamine C (tot 10 g per dag!) om kanker te voorkomen.
Ook de geriater Dr. Herman Le Compte was een aanhanger van het gebruik van grote hoeveelheden vitamine C.

In mijn jonge jaren (40 jaar geleden dus) heb ik daar ook aan meegedaan. Ik heb toen een paar jaar lang 2 tabletten van 500 mg vitamine C per dag geslikt (de minimumdosis die Pauling voorschreef).
Tot er in de literatuur berichten verschenen over de negatieve effecten van hoge dosissen. Die berichten werden in 2001 bevestigd door een onderzoek van prof. Ian Blair van het Center for Cancer Pharmacology van de Universiteit van Pennsylvania.

Wat er ook van zij: Linus Pauling is 93 jaar oud geworden en Herman Le Compte werd (slechts?) bijna 80.
Ik hoop op iets er tussenin, voorlopig zonder extra vitamine C…

Over Niels Bohr, het zeemeerminnetje en koningswater

Niels Bohr heeft mij al van jongs af geboeid.
Ik herinner mij hoe ik voor het eerst over hem hoorde in 1962, in het 5de jaar van de Wetenschappelijke A in het Sint-Gregoriusinstituut te Ledeberg. Daar volgde ik de laatste drie jaren van mijn middelbaar onderwijs.
Sint Gregorius bestaat al lang niet meer.
De gebouwen in Ledeberg staan er nog en er is nog wel een school, maar het is nu Bendictuspoort - Campus Ledeberg geworden.

Ons 5de jaar werd toen nog de "2de wetenschappelijke A" genoemd. Toen telde men in de klassen middelbaar nog af van 6 naar 1.
Roland Verleyen was er onze jonge leraar scheikunde en fysica. De enige leken-licentiaat in een groep priester-leraars die in alle vakken thuis waren...
De heer Verleyen - onze leraars waren toen nog heren voor ons - vertelde ons over het revolutionaire atoommodel van Bohr.

Niels Bohr - Beeld via Wikipedia

Een nieuwe wereld ging voor mij open. De scheikunde heeft mij nooit meer losgelaten.
Niels Bohr ook niet.
Ik ben deze Deense natuur- en scheikundige, Nobelprijs fysica 1922, voortdurend blijven tegenkomen in mijn studies, in mijn werk als leraar, in mijn lectuur.
En ik heb er een paar anekdotes aan overgehouden.

Midden de jaren '70 was ik met mijn toenmalige collega en leraar wiskunde, Luc Bonami, op reis in Kopenhagen.
Op een zonnige middag zaten we in de haven aan de waterkant rustig te genieten van het lieftallige en beroemde beeldje van de Kleine Zeemeermin.


Naast ons in het zonnetje zat een bejaard echtpaar, 80-plussers.
We geraakten aan de praat.
En ik vertelde over mijn scheikundestudies in Gent en hoe ik daarin te maken kreeg met hun beroemde stadsgenoot Niels Bohr.
Dat was een schot in de roos.
De oude dame zette zich onmiddellijk recht. En ze vertelde. Ze was als jonge meisje jarenlang in dienst geweest bij de familie Bohr! Vader Bohr was professor aan de universiteit van Kopenhagen.
Ze had Niels als twintiger gekend. Het was een sportieve man, vertelde ze. Hij was doelman in een plaatselijke ploeg. Maar hij was er soms niet helemaal met zijn gedachten bij en als zijn ploeg in de aanval was, stond hij soms berekeningen te maken op zijn doelpalen!
Zijn broer Harald, later een gekend professor wiskunde, was een veel beter voetballer. Hij speelde zelfs mee in de Deense nationale ploeg.

Ik zie het oude dametje nog altijd haar verhaal doen. Het spijt me voor eeuwig dat ik daar toen geen foto van gemaakt heb.
Ik heb dit verhaal dikwijls aan mijn leerlingen verteld, toen ik weer eens mocht uitleggen hoe Niels Bohr met een fenomenale nieuwe visie, het atoommodel van zijn Nieuw-Zeelandse leermeester Ernest Rutherford verbeterde.

En dat Kopenhagen-verhaal is weer helemaal bij mij boven gekomen toen ik onlangs in een erg interessant boek aan het lezen was: World Records in Chemistry.

Op blz. 178 kwam ik onze Niels weer tegen. In een verhaal uit de periode vóór en tijdens de tweede wereldoorlog.
De Duitse natuurkundigen Max von Laue (Nobelprijs fysica 1914) en James Franck (Nobelprijs fysica 1925) waren beiden tegen het Hitler-regime gekant. Ze werden dan ook voortdurend lastig gevallen en getreiterd.
Ze besloten hun kostbare gouden medailles naar hun collega en vriend Niels Bohr in Kopenhagen te sturen. Ze waanden Kopenhagen een veilige stad.
Maar in 1940 werd Denemarken door de Duitsers bezet.
Niels Bohr en Georg von Hevesy (Nobelprijs scheikunde 1943) vonden er niets beters op dan de waardevolle medailles van von Laue en Franck op te lossen in koningswater! Zo werden de medailles onzichtbaar en onvindbaar voor de nazi's! Je moet er maar aan denken...

Koningswater of aqua regia is absoluut geen water. Het is een mengsel van geconcentreerd zoutzuur (HCl) en salpeterzuur (HNO₃) in een verhouding 3:1.
Koningswater is het enige mengsel dat edele metalen zoals goud en platina kan oplossen.
Het was al bij de alchemisten bekend.
Die voorlopers van de echte chemisten waren driftig op zoek naar de steen der wijzen die hen moest toelaten om onedele metalen in goud om te zetten.
Het is hen nooit gelukt, maar ze hadden wel het oplosmiddel gevonden voor goud, de koning der metalen: de aqua regia, het koningswater.

Bohr en Hevesy bewaarden hun precieuze vloeistoffen heel de tweede wereldoorlog lang op een rek in een labo van Niels. Nadien recupereerden ze het goud uit de oplossing en de Nobelprijsstichting sloeg nieuwe medailles voor von Laue en Franck.
Zo konden Niels Bohr en zijn collega door hun parate chemiekennis de Hitlerbende een lelijke neus zetten.

Ja, Niels Bohr, een mastodont van de wetenschap in de vorige eeuw.
Hij zal nog wel een paar keer mijn pad kruisen denk ik. Hoop ik.

Over een kranig oudje gesproken

Vorige donderdag 23 april is Rita Levi-Montalcini 100 jaar geworden.
Niet zo heel speciaal meer zal je zeggen. Volgens de gegevens van het Nationaal Instituut voor Statistiek waren er in 2008 in België 1381 honderdjarigen.
1237 daarvan waren vrouw en slechts 144 man.
Wat moet je daar nu van denken? Heeft dat iets te maken met het (echte) sterke geslacht of zijn er andere redenen?
In elk geval Rita Levi-Montalcini is ook een vrouw. En wat voor een vrouw!

Foto: BBC News / Europe

Rita Levi-Montalcini is de oudste nog in leven zijnde Nobelprijswinnaar.
Deze Italiaanse neuroloog won in 1986, samen met de Amerikaanse biochemicus Stanley Cohen, de Nobelprijs voor geneeskunde.
Ze leverden een belangrijke bijdrage tot de kennis van de chemische structuur en de werking van groeifactoren.

Ondanks haar gezegende leeftijd is Rita Montalcini nog altijd heel actief bezig. Ze trekt nog dagelijks naar het European Brain Research Institute in Rome. Een onderzoekscentrum dat ze trouwens zelf oprichtte.
Daarnaast is ze ook nog lid van de Italiaanse senaat. In 2001 werd ze senator voor het leven benoemd.

Zoals zovele grote wetenschappers van de 20ste eeuw, was ze van Joodse afkomst.
Ze zegt zelf dat ze haar carrière deels aan Mussolini's fascisme te danken heeft. Zijn anti-Joden-wet in de late jaren 30, dreef haar uit de universiteit van Turijn en verplichte haar tot intense verdere studie in een geïmproviseerd laboratorium dat ze thuis had geïnstalleerd. Ze zegt dat ze zó zeer belangrijke inzichten heeft ontwikkeld.
En ze voelt zich nu zelfs mentaal fitter dan toen ze 20 was zegt ze.

Wie nog meer zou willen lezen over haar leven en wetenschappelijk werk kan op dit ogenblik op veel plaatsen op Internet terecht, maar één van de beste artikels is volgens mij te vinden in Nature News.

Chapeau mevr. Levi-Montalcini.
Ik wou dat ik ook zo mentaal fit kon blijven als jij.
Maar ben ik daarvoor wel lid van het geschikte geslacht?