Op de drempel van nieuwe uitvindingen: CRISPR tegen kanker en superaccu's.

26-01-2020 11:48


Auteur: Hans van Zon - ad.nl/tech



Foto: AFP.




Wetenschappers zijn ervan overtuigd: dit wordt een topjaar. Wat zijn de uitvindingen en ontwikkelingen die we op korte termijn kunnen verwachten? Vijf (mogelijke) hoogtepunten die de gemoederen bezighouden.


Exascale supercomputer:

Het lijkt erop dat China dit jaar de allereerste 'exascale computer' zal presenteren en daarmee de race met de Verenigde Staten en Europa zal winnen. Verwacht wordt dat zij pas op zijn vroegst in 2021 over deze nieuwe generatie supercomputers zullen beschikken. De 'exascale computer' heeft een capaciteit van meer dan één exaflops. Daarmee kunnen per seconde een triljoen berekeningen worden gemaakt, oftewel een cijfer met 18 nullen. Wie in China wint, is nog onduidelijk, omdat drie instituten door de overheid zijn uitgedaagd om te leveren. De nieuwe generatie supercomputers kan worden ingezet voor onderzoek in de genetica, de astronomie en de klimaatverandering. Ook wetenschappers in de wereld van de kunstmatige intelligentie kijken ernaar uit. Computerspecialisten hadden gehoopt dat de 'exascale computer' er al eerder zou zijn, maar vooral de tragere ontwikkeling van energie-efficiënte chips zorgde voor uitstel.



Tekst gaat verder onder de Foto:



 
Supercomputer 200 petaflops.

Foto: IBM.




Donkere materie:

De zoektocht naar het bestaan van donkere materie - de hypothetische deeltjes die de melkwegstelsels met zwaartekracht bijeen zouden houden - bereikt een belangrijke fase. Onder de grond, in de Verenigde Staten en in Italië, worden twee krachtige zoekmachines aangezet die het bestaan van donkere materie zouden kunnen bevestigen. Astronomen ontdekten al in de jaren 30 dat sterren en sterrenstelsels zich vaak met hogere snelheden door het universum bewegen dan je op basis van de werking van de zwaartekracht zou mogen verwachten. Zij verklaarden dat met het bestaan van 'donkere materie' die geen licht uitstraalt, maar wel zwaartekracht uitoefent. Sinds 1980 zoeken wetenschappers naar zogeheten WIMP's, die honderd keer zo zwaar zouden zijn als protonen en alleen dankzij zwakke radioactiviteit contact maken met andere deeltjes. In Italië en de VS gaan detectors in werking, beide gevuld met vloeibaar xenon. Als zij niks vinden, zal dat de roep om nog grotere zoekmachines versterken.




Sanford Underground Reseach Facility. 




Onderzoek in de ruimte:



Tekst gaat verder onder de Foto:



Foto: REUTERS. 




Astronomen worden al vele jaren verwend met ontdekkingen en spectaculaire missies. De Event Horizon Telescoop (EHT) leverde vorig jaar de allereerste foto van een zwart gat, in het centrum van sterrenstelsel M87. Er wordt nu uitgekeken naar mogelijk de eerste foto van Sagittarius A, het zwarte gat in ons eigen melkwegstelsel.


Intussen maken ruimtevaartorganisaties zich klaar voor een 'invasie' van Mars. NASA lanceert dit jaar zijn 'Mars 2020', Europa (ESA) en Rusland (Roscosmos) slaan de handen ineen voor 'Exomars' en ook China stuurt een onbemande missie naar Mars. Hun 'rovers', Mars-karretjes, zullen in 2021 aankomen bij Mars en moeten op de rode planeet gegevens verzamelen over de atmosfeer, het klimaat en het oppervlak en ook zoeken naar tekenen van (verdwenen) leven. De 'rover' van NASA verzamelt ook Mars-stenen die latere missies mee terug moeten nemen naar de aarde. Een andere opmerkelijke ruimtemissie naar Mars is die van de Verenigde Arabische Emiraten. Zij sturen een kunstmaan.


Nieuwe medicijnen:

In de moderne biotechnologie zorgt de zogeheten CRISPR-techniek - het met knippen en plakken veranderen van DNA - voor spectaculaire ontwikkelingen. Wetenschappers kijken dit jaar uit naar de resultaten van onderzoek naar de bestrijding van kanker en genetische ziektes. Met CRISPR worden genen in bepaalde afweercellen 'gecorrigeerd' en teruggezet in het lichaam van een patiënt. Deze aangepaste cellen moeten de groei van kankercellen voorkomen en patiënten een langer leven bezorgen. Ook in de strijd tegen de gele koorts wordt een doorbraak verwacht.


Daarvoor zijn in Indonesië muggen met een bacterie uitgezet die andere mug moeten bevrijden van het gelekoortsvirus. In Equatoriaal Guinea wordt een veelbelovend nieuw vaccin tegen malaria uitgetest en mogelijk krijgt farmabedrijf Diogen van de Amerikaanse overheid toestemming om een medicijn met de antistof aducanumab op de markt te brengen in de strijd tegen Alzheimer.



Tekst gaat verder onder de Foto:


Victoria Gray, 34, of Forest, Miss., volunteered for one of the most anticipated medical experiments in decades: the first attempt to use the gene-editing technique CRISPR to treat a genetic disorder in the U.S.

Foto: Meredith Rizzo/NPR 




Veel efficiëntere accu's en zonnepanelen:

De eerste bedrijven brengen de nieuwe generatie zonnecellen op de markt. In conventionele zonnecellen wordt gebruikt gemaakt van silicium, in het nieuwe type eist het zogeheten perovskiet een hoofdrol op. Dit kunstmatig verkregen kristal is niet alleen de helft goedkoper, perovskiet is ook veel stabieler en zorgt voor een extreem hoog rendement, vele keren hoger dan dat van silicium. Voor de eerste zonnecellen op de markt konden worden gebracht, moest wel een lastig probleem worden opgelost: perovskiet is zeer gevoelig voor vocht. Speciale beschermlaagjes moeten dat nu voorkomen.


Ook op het gebied van accu's wacht een doorbraak. Bij de Olympische Spelen in Tokio onthult Toyota de eerste auto die wordt aangedreven door vastestofbatterijen, dus niet gevuld met vloeistof maar met vast materiaal. In deze accu's kan meer energie worden opgeslagen, ze hoeven niet zo groot te zijn en ze gaan langer mee. Toyota wil bij de Spelen ook de e-Palette presenteren, een elektrische 'SRV-wagen', te gebruiken als deelauto of voor openbaar vervoer.



Foto: EPA.


 

 
Bron: www.ad.nl