Geld stinkt niet

Ik vind geld altijd maar raar ruiken. Ook als ik het heb aangeraakt, zit er daarna aan mijn handen een hele typische geur. Dezelfde geur zit aan andere objecten van bijvoorbeeld ijzer of koper. Ik vroeg mij al heel lang af waar die “metaalgeur” nu precies vandaan kon komen. Het leek me onwaarschijnlijk dat het ijzer of koper zélf voor de geur zouden kunnen zorgen: het leek me sterk dat ze daarvoor genoeg verdampen bij kamertemperatuur zodat er metaalatomen in je neus terecht konden komen. Mijn fiets is in elk geval na tien jaar niet merkbaar verdampt (maar wel verroest). Overigens kúnnen vaste stoffen wel degelijk verdampen (sublimeren heet dat eigenlijk). Denk maar eens aan vriesdrogen of het sublimeren van droogijs.

Als het niet het metaal zelf is dat stinkt, wat dan wel? Een verontreiniging uit het productieproces misschien? Dat zou raar zijn, want dan zou dezelfde soort vervuiling in veel metaalsoorten moeten zitten. Na wat zoeken kwam ik een artikel tegen dat al mijn vragen beantwoordde. Het artikel van vier wetenschappers van universiteiten in Amerika en Duitsland is getiteld “The Two Odors of Iron when Touched or Pickled: (Skin) Carbonyl Compounds and Organophosphines” (De twee geuren van ijzer wanneer het wordt aangeraakt of in contact komt met zuren: carbonyl- en organofosforverbindingen) en is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Angewandte Chemie International Edition.

De wetenschappers beschrijven in het artikel dat niet de ijzeratomen (Fe), maar juist de ijzer(II) ionen (Fe2+) aan het oppervlak de boosdoeners van de geur zijn. Die Fe2+-ionen aan het ijzeroppervlak zijn altijd wel aanwezig, want ze ontstaan vanzelf bij het roesten ervan. Een zweterige huid laat het gevormde Fe2+ in enkele seconden oxideren naar Fe3+. Bij dit proces worden op de huid aanwezige lipide-peroxiden, vet-moleculen met een peroxide groep, gereduceerd tot carbonylverbindingen. En die hebben erg vaak sterke geuren. Omdat de reactie zo snel verloopt, krijg je de illusie dat het metaal zelf stinkt. Dat is dus niet zo: je ruikt gewoon jezelf.

Er is nog een tweede mogelijke oorzaak van geuren. Sommige ijzerlegeringen, zoals gietijzer en staal, zijn rijk aan koolstof en fosfor. Wanneer deze ijzersoorten in contact komen met zuren (zoals zweet), kunnen er organofosforverbindingen ontstaan. Die stinken ook, maar op een andere manier. Sommige ervan zijn ook nog eens erg giftig, maar gelukkig ontstaan ze slechts in zulke kleine hoeveelheden dat er geen gevaar is.

Heb jij ook een vermoeden waar een luchtje aan zit, of wil jij ook weten hoe je het beste rijk kan worden? De Scheikundejongens leggen het je uit.

Ook NOS snapt nano niet

De mooie beloftes die de ‘nanotechnoloog’ ons maakt, verblindt de journalist. Mooie woorden, ongekende fantasieën en gigantische getallen, ze worden allemaal klakkeloos overgenomen. Zelfs het acht uur journaal van de NOS weet science niet meer van fiction te onderscheiden. En ik maar denken dat dit zo’n betrouwbaar programma was. Ze kramen maar wat uit.

Ja lieve redactie van de NOS: jullie verstaan jullie vak niet! Jullie wetenschapsredactie moet terug naar de middelbare school!

Laten we eerst de uitzending van maandagavond bekijken (25 oktober 2010, 20.00h) en dan lopen we even rustig alle domme dingen langs. Het item loopt van 11min27s tot 14min22s.

Get Microsoft Silverlight
Bekijk de video in andere formaten.

Glas dat je kunt vouwen, wijn die je van smaak kunt laten veranderen. Dat klinkt als science fiction, maar binnenkort is het realiteit. Het zijn voorbeelden van zogeheten nanotechnologie.

Laten we inderdaad science (wetenschap) niet verwarren met fictie. Dit zijn geen typische voorbeelden van nanotechnologie. Wijn van smaak laten veranderen lijkt me overigens niet uitzonderlijk moeilijk. Iets met azijn?

Ontwikkelingen waarin alleen al dit jaar wereldwijd 1500 miljard euro (€ 1.500.000.000.000) in om gaat.

Dit is natuurlijk onzin, omdat dit neer zou komen op €221 per hoofd van de wereldbevolking. Een serieuzere bron (Industry Week) vertelt het volgende: “By 2009 the nanotechnology market reached an estimated $11.7 billion in sales.” Dat was in 2009 ongeveer tussen de €8–9 miljard euro. Dit is een mis-schatting met een factor 170. Per hoofd van de wereldbevolking is dat in plaats van €221, maar €1. We hebben het hier dus niet over 6 keer de begroting van de Nederlandse regering, maar over een paar honderdste daarvan. Waar heeft de NOS dit enorm grote getal vandaan?

Met nanotechnologie maak je producten op een heel andere manier dan normaal, namelijk met atomen en moleculen. Twee van de kleinste deeltjes die er bestaan. Door die deeltjes aan te passen, zijn we in staat om de eigenschappen van vrijwel alle producten te veranderen.

De redactie die dit item in elkaar gedraaid heeft, is nog voor Daltons atoomtheorie naar school geweest, dus wij zullen zo vrij zijn om nog eens goed uit te leggen waar de wereld uit bestaat.

Alle materie bestaat uit atomen. We kennen nu iets meer dan 100 soorten en die soorten noemen we “elementen.” Deze elementen staan gerangschikt in het periodiek systeem der elementen. Uit atomen kunnen we grofweg drie soorten materialen maken: metalen, zouten en moleculen. Voorbeelden van metalen zijn ijzer, zink en wolfraam; voorbeelden van zouten zijn keukenzout (natriumchloride), roest (ijzeroxide) en kalk (o.a. calciumoxide en calciumcarbonaat); voorbeelden van moleculen zijn aceton (nagellakremover), water (zitten een beetje zouten in) en zuurstof (en veel andere dingen in de lucht, zoals stikstof en koolstofdioxide). Maar kom, laten we niet al te lang stil staan bij deze basale kennis.

Men maakt altijd materialen van atomen en soms met moleculen. Verschrikkelijk onhandige woordkeuze.

Voor de compleetheid zal ik nog mijn favoriete definitie geven van “nanotechnologie”: de studie naar alle materialen waarbij de eigenschappen typisch afhangen van de grootte van het materiaal, en niet zozeer de chemische samenstelling zelf. Dit komt neer op groottes rond de 1–100 nm. Houd in gedachten dat een watermolecuul ongeveer een tiende nanometer groot is. Losjes wordt wel eens opgemerkt dat veel kleine eiwitten en veel grote moleculen deze grootte hebben. Maar let op, de meest interessante nanomaterialen vallen meer onder de categorieën zouten en metalen, niet moleculen.

Atomen aanpassen is overigens iets voor hogere-energiefysici; moleculen aanpassen is klassieke organische chemie.

Nanotechnologie is buitengewoon ingewikkeld, maar wat het ons gaat brengen is onvoorstelbaar.

Afgezien van dat ‘maar’ hier geen tegenstelling aanduidt, is nanotechnologie absoluut niet buitengewoon ingewikkeld in vergelijking met andere actieve velden in de wetenschap. Experimenten naar stromingen, het weer voorspellen en kwantumtheorie zijn wél extreem complex. Voor sommigen is een informatief en genuanceerd nieuwsbericht maken ook ingewikkeld, maar nanotechnologie staat in de wetenschap niet te boek als “buitengewoon ingewikkeld.”

In het filmpje wordt nu uitgelegd dat er naar aanleiding van een kunstinitiatief, een tentoonstelling wordt gehouden over “speculatieve producten.” Hier heb ik niks op aan te merken. Speculatie inderdaad.

Het gebruik van nanotechnologie in producten groeit enorm snel.

Nu wordt er verteld hoeveel geld er uitgegeven wordt aan dergelijke producten. Wel wordt nu netjes onder het vloerkleed geveegd dat er belachelijk veel meer producten zijn die claimen nanotechnologie te gebruiken, dan dat er producten zijn die dat daadwerkelijk doen. Industry Week is het nog steeds niet eens met de NOS: in 2015 wordt geen €2500 miljard uitgegeven aan producten, maar €26 miljard. Honderd keer zo weinig.

Is het [nanotechnologie, red.] leuk, of gevaarlijk?

Welke prutjournalist heeft deze open deur gedirigeerd? Dit zijn toch geen vragen, dit is retoriek. Vraag anders direct even of er ook wel eens ongelukken mee gebeuren, er mogelijkheden zijn in de strijd tegen kanker en of er misschien wel geld mee te verdienen is. Heeft hij echt een speciale studie gevolgd om op dit soort inkoppertjes te komen? En hij is ook nog door de sollicitatieronde gekomen, voordat hij het veld in mocht van de NOS?

Hulde trouwens aan Koert van Mensvoort. Het zilvervoorbeeld legt perfect uit waar de kansen en problemen liggen. Geen foutieve simplificaties nodig, geen ingewikkelde voorkennis, gewoon een beeldend en juist voorbeeld. Het antwoord “We spelen we een beetje met vuur” is wel wat ongelukkig gekozen. Misschien is het handiger om het te vergelijken met autorijden: gevaarlijk, maar noodzakelijk.

Lieve mensen van de NOS, het acht uur journaal was voor mij dé autoriteit op het gebied van nieuws. Als jullie iets zeiden, was het waar. Maar nu ik weet wat voor onzin jullie uitkramen over nanotechnologie, weet ik niet meer of ik jullie wel kan vertrouwen op andere gebieden. Lieve redactie, ik vertrouw op jullie. Want als ik jullie niet meer kan vertrouwen, wie dan nog wel?

Elementaire koekjes

Het verschil tussen een chemicus en een kok is de eetbaarheid van hun producten. Wat met koken te maken heeft, is eetbaar en wat met chemie te maken heeft, is niet altijd eetbaar. Hoe dan ook: I like pie.

Hoe vet is dat?!? Misschien ligt dat helemaal aan hoeveel boter je door het beslag doet. Nog meer koekjes! Atomaire koekjes:

…en voor de puristen onder ons:

Via Not So Humble Pie en Evil Mad Scientist

post scriptum: PIE!

Nano van de week + bonus

Omdat de Scheikundejongens zich wel eens in de krochten en kieren van het Internet wagen, komen we nog wel eens wat leuks tegen. Niet veel, maar wel leuk. Dat kleine beetje lachen, delen we graag met jullie.

Vooruit met de pet: eerst de nano van de week, daarna nog een uitsmijtertje voor de gevorderde woordgrapper. Enjoy.

Via Mobile Crunch

Via So Much Pun

Dank je voor de tip Dominique

Super hydrofoob

Twee onderzoekers van de Graduate Aeronautical Laboratories van Caltech, Adrianus I. Aria en Morteza Gharib, publiceerden al bijna twee weken geleden een waanzinnig kort, maar ook erg mooi artikel in arXiv (spreek uit: archive). Op een flexibel stuk plastic hebben ze een heleboel rechtopstaande koolstofnanobuisjes gezet. Koolstofnanobuisjes zijn erg apolair en daardoor hydrofoob. Dat wil zeggen: water vindt het niet prettig om in contact te staan met de nanobuisjes. Net zoals olie dus.

Doordat de koolstofnanobuisjes als een soort haartjes omhoog staan, is er maar een heel klein contactoppervlak tussen de waterdruppel en de nanobuisjes. Water blijft daardoor als een bijna perfect ronde druppel liggen. En houd je het oppervlak een beetje schuin, dan rolt de druppel zo weg, zonder een spoortje achter te laten. Een dergelijk oppervlak noem je super hydrofoob. Van hun creatie maakten de twee wetenschappers onderstaand filmpje.

Is dit allemaal dan nieuw? Nee, helemaal niet: in de natuur komt dit grapje al heel lang voor. Een aantal waterplanten, zoals de lotus, hebben bladeren die ook super hydrofoob zijn. Het fenomeen uit bovenstaand filmpje heeft daarom als bijnaam het lotuseffect. Hiermee houden deze planten hun bladeren tegelijk schoon én droog. Gelukkig zijn lotusbladeren, in tegenstelling tot koolstofnanobuisjes, niet kankerverwekkend.

Dank voor de tip, Stella.