Portfolio wetenschaps- en techniekjournalistiek

Atomen zwaarder dan uranium kunnen alleen in een laboratorium gemaakt worden. Kit Chapman schreef een vlot boek over de zoektocht naar nieuwe zwaargewichten.

Tijdens een vlucht in 1952, toen de jacht op zware atomen een internationale prestigestrijd was, bedacht natuurkundige Albert Ghiorso, een slimme manier om het element met atoomnummer 101 te maken, dat wil zeggen een atoom met 101 protonen in de kern. Daarvoor had hij apparatuur nodig die niet bestond, grondstoffen die niet direct voor handen waren en een razendsnelle, nauwkeurige meetmethode.

Drie jaar later had hij geld verworven om de apparatuur in Berkeley, zijn universiteit, 100 biljoen alfadeeltjes (helium, atoomnummer 2) per seconde uit te laten spuwen. Daarmee bombardeerde hij een minuscuul klompje van een miljard Einsteinium-atomen (atoomnummer 99), dat tussen twee laagjes goudfolie zat. Na een paar uur zou dat een handjevol 101-atomen moeten opleveren.

Lees meer Op jacht naar zware atomen

In de jaren dertig was MIT een van de belangrijkste spionnencentra van de Sovjet Unie. Dat was voor een belangrijk deel het werk van één man, Stanislav Shumovsky.

Toen Stalin in 1927 de touwtjes van de Sovjet Unie definitief in handen had, realiseerde hij zich dat zijn land technologisch mijlenver achterlag bij grootmachten als Duitsland, Japan en de Verenigde Staten. Dat verontrustte de dictator, die overal vijanden zag. Als het tot een grootschalige oorlog kwam, waren de Sovjets het haasje. Er moest een inhaalslag komen, binnen tien jaar.

Als onderdeel van die inhaalslag werden begin jaren dertig studenten naar de Verenigde Staten gestuurd, gewoon om te studeren en de kennis mee naar huis te nemen. Dat was allemaal legaal, maar echte toptechnologie kreeg je er niet mee in handen. Dus rekruteerde de Russische geheime sommigen van hen om langer te blijven. Zij moesten netwerken opbouwen om ook in de buurt te komen van (militaire) technologie die de Amerikanen liever voor zichzelf hielden.

Lees meer De naam is Shumovsky, Stan Shumovsky

Wanneer je alle scheepvaartroutes en beoogde windenergievelden intekent, is het Nederlandse gedeelte van de Noordzee alweer bijna vol. Dus is het tijd voor studies naar efficiënt ruimtegebruik op zee, denkt onderzoeksinstituut Marin.

Vorig jaar was in een van de testfaciliteiten van Marin in Wageningen een minder gebruikelijke opstelling te zien: een keurig grid van windturbines met daartussen netten vol zeewier en drijvende zonnepanelen. Gewoon om eens te kijken hoe dat samen gaat. Hoe gedragen zonnepanelen zich bij golfslag? Zijn ze goed te verankeren? Wat is de invloed van zeewiervelden op de golven? Wat betekent de combinatie voor de bereikbaarheid van de turbines voor onderhoud?

‘We weten dat zelfs als Nederland de complete energievoorziening op zee brengt, er in de toekomst op land waarschijnlijk niet genoeg ruimte is voor voedselproductie’, vertelt project manager Floor Spaargaren. ‘Je moet dus ook op zee voedsel verbouwen. Een geschikte plek daarvoor is tussen de fundaties van windturbines. Omdat Marin veel expertise heeft op het gebied van testen met schaalmodellen, leek dat een logische manier voor ons om bij te dragen aan kennis hierover.’

Lees meer De Noordzee als krappe bouwplaats

Na succesvolle proeven met grotere deeltjes is het bellenscherm van The Great Bubble Barrier in beeld als methode om microplastics met een doorsnede van 0,5 tot 0,02 millimeter in gezuiverd rioolwater te onderscheppen. Daarmee betreedt het een notoir lastig terrein.

Eind april 2019 hing het RIVM nog maar eens aan de bel: de hoeveelheid microplastics in drinkwater (en bijgevolg in voedsel en levende wezens) neemt hand over hand toe. De gevolgen voor de gezondheid zijn weliswaar nog niet duidelijk, maar positief zijn die vermoedelijk niet. De belangrijkste bron is kleding van synthetische stoffen. Bij iedere wasbeurt worden er kleine deeltjes vanaf geschraapt. De grootste boosdoener is fleece, vaak gemaakt van gerecyclede petflessen – nog niet zo lang geleden gingen de duimpjes van de milieubeweging juist omhoog bij dergelijk hergebruik.

Er bestaan diverse soorten filters om minuscule plasticdeeltjes uit het water te halen. Grotere deeltjes kunnen mechanisch eruit worden gezeefd, maar ook bekende methoden om drinkwater te zuiveren, zoals carbonfilters en omgekeerde osmose, zijn bruikbaar om kunststofdeeltjes tegen te houden. Een probleem daarbij is dat filters relatief duur zijn per behandelde liter water.

Lees meer Bellenscherm tegen microplastics

Het Bataafsch Genootschap der Proefondervindelijke Wijsbegeerte is een van de oudste verenigingen van Nederland. Het vierde afgelopen vrijdag het 250-jarig bestaan in Rotterdam. Ter gelegenheid daarvan werd een jubileumboek overhandigd aan HKH Prinses Beatrix. Het schrijven van teksten voor dat boek was mijn grootste klus van het afgelopen jaar.

Het grootste deel van het boek bestaat namelijk niet uit historisch terugblikken, maar uit verhalen van medici en technici uit Rotterdam en Delft, die de leden van het genootschap vormen. Proefondervindelijke wijsbegeerte was in 1769 namelijk de benaming voor wat we nu wetenschap noemen, het verwerven van kennis door proeven te doen. Ik sprak met acht (emeriti) hoogleraren over hun bijdragen aan het vakgebied (van audiologie tot zonnecellen), hun ambities en verwachtingen, hun gedachten bij de rol van de wetenschap in deze tijd. Het is een prachtig mooi boek geworden, maar in de handel komt het niet.

Hoewel vrijwel niemand van het Bataafsch Genootschap gehoord heeft (ook ik niet voordat ik de opdracht voor het boek kreeg), heeft het een grote rol gespeeld in de industriële ontwikkeling van Nederland, bijvoorbeeld bij de totstandkoming van het eerste stoomgemaal van Nederland. Tot de universiteiten honderd jaar geleden die rol overnamen, waren de genootschappen (er zijn er meer) de belangrijkste kapitaalverstrekkers voor wetenschappelijk onderzoek in Nederland.

De Super aEgis II is een slim kanon dat volautomatisch personen kan detecteren en ze naar een andere wereld helpen. Hij is vooral populair in het Midden-Oosten, waar hij wordt ingezet om militaire bases te bewaken. Alle opdrachtgevers tot nu toe hebben een aanpassing gevraagd van het Zuid-Koreaanse bedrijf dat ze maakt: niet schieten zonder menselijke tussenkomst. Maar de killer robot is dus een feit – al spreekt de branche liever van lethal autonomous weapons. Dat klinkt minder confronterend.

Logisch dat tijdens de controversiële wapenbeurs DSEI van 2017 een conferentie gewijd werd aan de mogelijkheden en risico’s van robots op het slagveld. Zelfs wanneer je om ethische redenen zelf geen robots zou willen inzetten, moet je als leger immers rekening houden met een vijand die dat wel doet.

Lees meer De ethiek van een robotleger (2)

Twee schijnbaar tegengestelde bewegingen zijn zichtbaar in de militaire technologie: enerzijds nemen robots meer taken van militairen over, anderzijds neemt het morele gewicht van door militairen te nemen beslissingen toe.

Volgens de planning beschikken de Verenigde Staten in 2034 over een autonoom opererend robotleger. Dat klinkt als science fiction, maar de ontwikkelingen gaan snel. In Irak worden zo’n 20.000 robots ingezet, de meeste vliegend. Deze worden nog op afstand bestuurd, maar de eerste autonome apparaten worden in 2015 verwacht.

‘Een van de vragen die dit opwerpt is of dit soort wapens – want dat zijn het – voldoen aan de beginselen van het internationaal humanitair oorlogsrecht’, zegt mr.dr.ir. Lambèr Royakkers. Het is immers de vraag of zelfstandig opererende robots niet de verleiding groter maken om onnodige schade en slachtoffers te maken, en of ze betrouwbaar het onderscheid kunnen maken tussen burgers en militairen. ‘Bij onbewapende robots, die bijvoorbeeld een ruimte verkennen voor soldaten binnengaan, zie ik geen probleem. Maar bewapende robots, die zelf beslissingen over leven en dood nemen, zouden verboden moeten zijn. De risico’s die verbonden zijn aan bewapende robots zijn namelijk zo groot dat ze onaanvaardbaar zijn. Niemand kan voorspellen hoe ze zich gedragen in dynamische en complexe omgevingen, en bijvoorbeeld bij een defect.’

Lees meer De ethiek van een robotleger (1)

Talloze computersystemen, bijvoorbeeld in ziekenhuizen, nemen tegenwoordig beslissingen met een ethisch aspect. De vraag is hoe je dat soort beslissingen verantwoord implementeert in software.

Nederland is goed voorbereid op rampen. Brandweer, politie en andere hulpdiensten beschikken over uitgebreide draaiboeken hoe met calamiteiten om te gaan. In onoverzichtelijke situaties raken mensen echter snel grip kwijt, omdat ze gebombardeerd worden met informatie, of juist een gebrek eraan hebben. Bovendien kunnen er honderden voortdurend veranderende factoren zijn, die mensen simpelweg niet overzien kunnen. Daarom is het goed dat ze worden ondersteund door informatiesystemen, die van tevoren zo geprogrammeerd zijn dat ze (onder meer) informatie op de juiste plek doen belanden.

‘Wanneer computersystemen mede waken over cruciale informatie-uitwisseling, over privacy en andere verantwoordelijke zaken, is de vraag hoe je die morele waarden op een deugdelijke manier in computertermen vertaalt’, zegt prof.dr. Jeroen van den Hoven. ‘Er kan sprake zijn van ingewikkelde politieke, juridische en ethische overwegingen, maar de computer kent slechtst enen en nullen.’

Lees meer Logica voor ethische software

Synthetische biologie is, vanwege de mogelijkheid met het leven te ‘knutselen’, een technologie met sterke ethische connotaties. Filosofen proberen de argumenten helder te krijgen en partijen bij elkaar te brengen.

Synthetische biologie gaat net een stapje verder dan traditionele biotechnologie. Waar de laatste knipt en plakt met bestaande genetische informatie, probeert de eerste die informatie bijna atoom voor atoom zelf in elkaar te zetten. Op die manier is het al gelukt het genoom van een gist na te bouwen en je hoeft geen helderziende te zijn om te vermoeden dat de technologie steeds verder in de richting van de mens zal opschuiven. Doordenken wat de ethische consequenties daarvan zijn, kun je beter tijdig doen.

Lees meer De vooruitgeworpen schaduw van de designer baby

Iemands brein bepaalt zijn persoonlijkheid. Als je op wat voor manier dan ook technologie gebruikt om iets aan die hersenen te veranderen, beïnvloed je zijn persoon en misschien ook zijn verantwoordelijkheidsbesef.

‘Stel je voor dat ik verdacht word van moord’, vertelt dr. Nicole Vincent. ‘Mijn advocaat laat een scan van mijn hersenen maken, legt die naast die van anderen en betoogt op grond daarvan dat mijn hersenen zo afwijkend zijn dat ik niet toerekeningsvatbaar ben. De officier van justitie beweert echter op grond van dezelfde scan echter dat dit een typisch crimineel brein is en laat ter ondersteuning een aantal scans van veroordeelden zien. Maar wat zegt die scan eigenlijk?’

Lees meer Hersenscans als inzicht in verantwoordelijkheid