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.

Twentse onderzoekers maken belangrijke verbetering condensatoren mogelijk

Over diepzeediertjes die broeikasgassen eten, immuuncellen die zichzelf opofferen en de zoektocht naar planeten. Over de nieuwste medicijnen, zonnecellen en sensoren. Kortom: hoe werkt de wereld om ons heen en hoe kunnen we hem nog beter maken?

Science

Laat iemand een spraakfragment en een stukje muziek horen en het zal geen uitdaging zijn om te bepalen wat wat is. Maar wat er in ons brein precies gebeurt om dit onderscheid te maken, dat was nog niet helemaal duidelijk. 
In experimenten uitgevoerd door een internationaal team van onderzoekers luisterden 300 deelnemers naar een serie spraak-en muziekachtige geluidsfragmenten. Dat wil zeggen: door de computer gegenereerde audio die niet makkelijk hoorbaar het één of het ander was. De deelnemers moesten bepalen of het om verhulde spraak of muziek ging.
De resultaten lieten zien dat ons geluidverwerkingssysteem een verrassend simpele manier gebruikt om dit soort fragmenten te ordenen. Langzamere fragmenten met een constant volume, werden gehoord als muziek. Fragmenten die zo'n drie keer sneller waren, met meer variatie in volume werden gehoord als spraak.  
Deze kennis kan mogelijk gebruikt worden om mensen met spraak- en taalstoornissen te helpen. Melodic Intonation Therapy is bijvoorbeeld een bestaande behandeling voor mensen met ernstige niet-vloeiende afasie. Hierbij leren mensen te zingen wat ze willen zeggen, omdat dit muzikale hersenpaadje vaak nog wel werkt.  
Weten hoe muziek en spraak in de hersenen uit elkaar worden gehouden zou onder andere kunnen zorgen voor een verbetering van dit soort behandelingen. 
Lees hier meer over het onderzoek: Is it a sound of music…or of speech? Scientists uncover how our brains try to tell the difference See omnystudio.com/listener for privacy information.

Hoe weten onze hersenen het verschil tussen muziek en spraak?

Wij mensen hebben ongelooflijk veel taaluitingen die iets te maken hebben met zicht. Niet zo gek, want als je ons als diersoort vergelijkt met andere dieren, dan vertrouwen wij flink op onze ogen.  
Ook als het aankomt op sociale interacties. Om beter uit te zoeken wat er op zulke momenten precies gebeurt in onze hersenen hebben wetenschappers de hulp in geroepen van mannelijke fruitvliegjes. 
Ze ontwikkelden een AI-model om te voorspellen hoe deze vliegjes reageren als ze een potentiële partner spotten. Ze legden eerst vast hoe die mannetjes dat in het echt deden en trainden daarmee het model.  
Vervolgens werden sommige vliegjes zo aangepast dat bepaalde genen niet meer geactiveerd konden worden. Genen die gelinkt waren aan visuele neuronen. Ze lieten nu het model detecteren wat dat voor afwijkingen in gedrag veroorzaakte.  
Door dit te doen voor een heleboel verschillende soorten visuele neuronen, lukte het ze om te voorspellen hoe een mannetjesfruitvlieg in het echt zou reageren op een vrouwtje, in verschillende situaties.  
Zo kunnen ze dus eigenlijk hersenactiviteit voorspellen en ook nog bepalen welke neuronen daarbij aan het werk gaan.  
Dit liet ze wat betreft de fruitvliegjes al zien dat de verwerking van visuele data in het brein van de vliegjes veel complexer in elkaar zit dan gedacht. De kaart met hersenpaadjes die ze hiermee hebben weten te maken, zal pas over jaren helemaal ontcijferd zijn.  
En dit is nog maar het brein van een fruitvlieg. Eentje met zo'n 100 duizend neuronen. Wij hebben er eerder 100 miljard. Dus mocht je je afvragen: kunnen we straks het gedrag van mensen voorspellen met dit model? Nee, zeker niet zomaar.  
Denk alleen al aan hoelang het zou duren om die hersenkaart uit te pluizen. Toch hopen de onderzoekers wel dat dit model een beginnetje is en dat we ooit het visuele netwerk van mensen op een vergelijkbare manier in beeld kunnen brengen.  
De kans is groot dat we dan hele nieuwe ontdekkingen gaan doen, en dat we problemen met visuele verwerking, bijvoorbeeld in het geval van sommige ziektes, veel beter zullen begrijpen. Maar ja... eerst zien, dan geloven. 
Lees hier meer over het onderzoek: New AI accurately predicts fly behavior See omnystudio.com/listener for privacy information.

AI-model voorspelt het gedrag van fruitvliegjes

Meten hoe snel een zwart gat draait, dat is niet makkelijk gebleken. Astronomen is het nu toch gelukt, door de wiebelige schijf rondom het zwarte gat te bestuderen.  
De methode maakt gebruik van een verstoring getijdenkracht rondom een zwart gat. Wanneer een ster binnen het bereik van een zwart gat komt, wordt die ster met aardig wat geweld uit elkaar getrokken. Een stuk wordt weggeblazen en de andere helft wordt steeds dichter naar het zwarte gat toegetrokken. Dat stermateriaal dat rond het zwarte gat draait vormt tijdelijk een schijf van ongelooflijk heet materiaal.   
De mate waarin die schijf wiebelt blijkt onderzoekers een idee te kunnen geven van hoe snel de kern van het zwart zelf draait. Ze bestudeerde hiervoor een aantal maanden de röntgenstraling die van de schijf van een superzwaar zwart gat afkwam, met een telescoop die op het International Space Station zit. 
Ze bepaalden dat fluctuaties in die straling waarschijnlijk lieten zien hoe de schijf heen en weer wiebelde terwijl eraan geduwd en getrokken werd door de draai van het zwarte gat zelf. Door te veranderingen in dat wiebelen door de tijd heen te bestuderen, konden ze terugrekenen hoe snel het zwarte gat zelf moest draaien om die veranderingen te veroorzaken.  
Hoe snel was dat? Minder dan 25 procent van de snelheid van het licht. Relatief langzaam, voor en zwart gat.  
Het vermoeden van de wetenschappers is dat deze methode nu kan helpen om ook van honderden andere zwarte gaten op vergelijkbare afstand te bepalen hoe snel ze draaien. En dat geeft uiteindelijk weer kennis over de invloed van zwarte gaten op de rest van het universum en over het leven van de zwarte gaten zelf.
Lees hier meer over het onderzoek: Using wobbling stellar material, astronomers measure the spin of a supermassive black hole for the first time See omnystudio.com/listener for privacy information.

Astronomen slagen erin de draaisnelheid van een superzwaar zwart gat te bepalen

In de regeneratieve geneeskunde wordt geprobeerd om beschadigde weefsels en organen te repareren of vervangen door gebruik te maken van lichaamseigen herstelprocessen.  
Vaak worden hierbij implantaten gebruikt gemaakt van slimme, soms levensechte of zelfs levende materialen die het lichaam kunnen helpen bij het herstel.  
Dat is ook waar ze in het DRIVE-RM consortium met meerdere universiteiten en kennisinstituten naar kijken. Ze hebben nu bijna 40 miljoen euro gekregen om de komende tijd flinke stappen te zetten in het onderzoek.  
De betrokken partijen werken al een tijdje samen. Het lukte ze al om een synthetisch biologisch afbreekbaar bloedvat te maken. Na de implantatie breekt het implantaat geleidelijk af, terwijl lichaamseigen weefsel het weer overneemt.  
‘Het kan meteen functioneren als bloedvat, en verliest die functionaliteit niet naarmate het eigen lichaam het overneemt’, zegt hoogleraar en projectleider Marianne Verhaar van het UMC Utrecht. De volgende stap is kijken hoe goed dit in patiënten werkt.  
Het aantal mensen met chronische ziekten stijgt door vergrijzing flink. Regeneratieve geneeskunde is veelbelovend om die aandoeningen effectief te behandelen door het lichaam te stimuleren zelf te herstellen. 
Met de nieuwe financiële impuls willen de topwetenschappers binnen deze samenwerking de herstelprocessen van weefsels en organen in de patiënt volledig doorgronden. Om vervolgens te werken aan nieuwe behandelingen voor hartfalen, nierfalen en aandoeningen van botten, kraakbeen en gewrichten.
Lees hier meer over het onderzoek: Consortium van wereldklasse krijgt 37,5 miljoen voor regeneratieve geneeskunde met slimme materialen
Naast dit project ontvingen nog 4 andere consortia een beurs. Hier lees je daar meer over: Van quantum tot klimaat: vijf teams van topwetenschappers ontvangen Summit grant See omnystudio.com/listener for privacy information.

Flinke financiële impuls voor regeneratieve geneeskunde met slimme materialen

Alle levensvormen bestaan uit cellen, en alle cellen bestaan uit moleculen. Maar die moleculen leven niet, terwijl de cel als geheel dat wel doet.  Dus hoe ontstaat zo'n levende cel nou uit een hoopje levenloze moleculen? 
Een multidisciplinair team van Nederlandse wetenschappers gaat proberen een levende synthetische cel te bouwen waarmee deze vragen hopelijk beter te beantwoorden zijn. Een cel die zelf kan repliceren, communiceren en evolueren.
Zo'n cel is complexer dan elk ander slim materiaal dat door wetenschappers in een lab is ontwikkeld. Daarom is de samenwerking tussen wetenschappers en onderzoeksdisciplines ook zo hard nodig op dit gebied. Het consortium ontvangt nu 40 miljoen om samen de volgende stappen in het onderzoek te zetten.  
Als het bouwen van de cel ze lukt dan komen ze dichter bij het beantwoorden van een nogal grote vraag: wat is leven? Wanneer kun je daarvan spreken? Hoe ga je van één cel, naar meercelligheid? 
'Hoe kan een cel eigenlijk groeien? Hoe kan hij precies op het goede moment delen, als hij de juiste grootte heeft bereikt? Allerlei hele grote open vragen in de biologie kunnen we gaan beantwoorden', zegt Gijsje Koenderink van de TU Delft, één van de onderzoekers binnen het project. Zij gaat zich richten op dat delen van cellen, maar ook op hoe cellen interactie hebben met hun omgeving.
Beter begrijpen hoe dit allemaal werkt is één onderdeel. Beter begrijpen hoe het mis kan gaan, bijvoorbeeld in sommige ziektes, is een tweede. 'Bijvoorbeeld in kanker, waarbij cellen de controle helemaal verliezen en heel erg veel gaan delen. Dan zit er helemaal geen rem meer op'.
Dit onderzoek geeft straks waarschijnlijk dus ook nieuwe aanknooppunten voor behandelingen, door dat wat we leren van zo'n synthetische cel. Maar die kunstmatige cel zelf kan ook worden ingezet. 'Hierbij kun je denken aan cel-gebaseerde therapieën, ook om bijvoorbeeld een ziekte als kanker te bestrijden'.
Dan heb je straks dus een cel, op de plank liggen, die je aan kunt passen naar wens en die kan worden ingezet in het lichaam, om daar vervolgens bijvoorbeeld stofjes vrij te laten. Maar je kan zo'n cel ook inzetten als fabriekje buiten het lichaam, om stofjes voor behandelingen te produceren, of grondstoffen voor voedsel bijvoorbeeld.  
Een beetje spannend is zo'n levende kunstmatige cel natuurlijk wel. Daarom zijn er ook filosofen en gedragswetenschappers betrokken bij het project. Want hoe gaan we straks om met zo'n nieuwe vorm van leven?  
Goed om alvast over na te denken, maar zover is het natuurlijk nog niet. Al zal elke stap in dit project, ondanks dat het er eentje van de lange adem is, waarschijnlijk al onmisbare kennis opleveren.
Lees hier meer over de toegekende beurs: Leven creëren uit levenloze biomoleculen met AI en lab-evolutie
Ook vier andere onderzoeksprojecten ontvingen een flinke financiële impuls. Daarover lees je hier meer: Van quantum tot klimaat: vijf teams van topwetenschappers ontvangen Summit grant See omnystudio.com/listener for privacy information.

Twentse onderzoekers maken belangrijke verbetering condensatoren mogelijk

Download our free app to listen on your phone