Een goudvis en vloeibare stikstof

Er zijn experimenten die je eigenlijk gewoon helemaal niet hoort te doen. Een levende goudvis in de vloeibare stikstof (-196°C) gooien is zo’n experiment. Een docent deed het. Kijk en huiver.

Je had misschien verwacht dat de goudvis na afloop in stukjes uiteengeslagen zou worden. Dit wordt vaak met bijvoorbeeld een roos, een mandarijnenpartje of een banaan wordt gedaan, die in de vloeibare stikstof hebben gelegen. Echter, na een paar seconde wordt de goudvis weer terug in het water gedaan, en leeft het beestje gewoon nog! Hoe kan dat?

De goudvis overleeft dankzij het Leidenfrosteffect. Doordat de goudvis meer dan 200°C warmer is dan de vloeibare stikstof, kookt de stikstof rondom de goudvis zo snel, dat er een dun isolerend gaslaagje ontstaat. Daardoor bevriest de goudvis niet meteen. Vaak wordt dit effect op een iets diervriendelijke manier gedemonstreerd door wat vloeibare stikstof over iemands hand te gieten. Maar dit kan natuurlijk ook.

Via Geekologie

Kristallen van een lezer

De Scheikundejongens hebben al vaak geschreven over kristallen. Over sneeuwvlokjes, kunst met kristallen, vloeibare kristallen, stiekeme kristallen, en over het zelf groeien van kristallen en wat ons resultaat daarvan was. Eén van onze lezers, Nienke Saanen, heeft ook kristallen gegroeid en stuurde ons onderstaande foto’s.

De kristallen zijn gemaakt van aluin, maar wel met wat speciale ingrediënten. Een aantal van de kristallen is bijvoorbeeld gegroeid op een stukje gips, zoals goed op de foto hierboven te zien is.

Er is ook kleurstof gebruikt om de kristallen een kleurtje te geven: een aluinkristal is normaal gewoon kleurloos. Nienke heeft ons ook een lijstje met de gebruikte kleurstoffen gestuurd, met bijbehorende INCI-nummers, zoals te koop bij Hekserij.

De kristallen van Nienke zijn allemaal enkele centimeters groot. Ze zijn weliswaar niet monokristallijn (d.w.z. een éénkristal, zonder breuken), maar dat maakt ze niet minder indrukwekkend. Heb jij ook mooie kristallen gegroeid? Stuur je foto’s dan op!

Bezoek een lab!

Zit je op de middelbare school, heb je scheikunde in je vakkenpakket en wil je wel eens weten hoe het is om later in het lab te werken? Ga dan naar de Lab Experience Days. Je gaat op bezoek bij een laboratorium en komt erachter wat voor werk er op een lab wordt gedaan. Je ziet met wat voor apparatuur er wordt gewerkt en kunt met mensen praten die zélf in het lab staan. En dat allemaal in het kader van Het Jaar van de Chemie.

Er zijn dingen te doen in twee regio’s, namelijk in Arnhem/Nijmegen en in Rotterdam. De volgende activiteiten worden gehouden:

Regio Rotterdam

  • Donderdag 27 oktober t/m zaterdag 29 oktober stelt SGS haar laboratorium in Spijkenisse open voor bezoekers. SGS is een groot bedrijf met meer dan zestigduizend werknemers en houdt zich bezig analyse, inspectie, controle en certificering. Er zijn rondleidingen, demonstraties en er is een infomarkt, maar je kunt ook zélf aan de slag.

Regio Arnhem/Nijmegen

  • Zaterdag 12 november kun je in Nijmegen naar voedingsmiddelenfabrikant Mead Johnson. Praat met analisten en voer zelf mineraal- en vitamine-analyses uit.
  • Eveneens op zaterdag 12 november kun je naar een programma van het RIKILT-instituut van Wageningen Universiteit en naar de Voedsel en Waren Autoriteit (VWA). Ze vertellen je alles over voedselveiligheid en je mag zelf aan de slag in het lab met voedsel-monsters.
  • Een week later, op zaterdag 19 november, kun je langs bij Teijin. Zij zijn de makers van de supersterke Twaron vezel (ook wel bekend als Kevlar van firma DuPont). In het lab zul je zelf ontdekken hoe sterk Twaron is en waar het allemaal voor wordt gebruikt.
  • Tot slot kon je, eveneens op 19 november, langs bij MSD Animal Health. Zij zijn onderdeel van het Amerikaanse Merck, niet te verwarren met het Duitse Merck GmbH, van deze fantastische iOS app. Ze ontwikkelen, produceren en verkopen geneesmiddelen voor dieren. In het lab kun je de hardheid van water bepalen, bacteriën, gisten en schimmels identificeren, en leer je werken in een cleanroom.

Bij alle activiteiten zijn ook je ouders van harte welkom. Vaak zijn er aparte programma’s om ze bezig te houden, zodat je rustig aan de slag kunt in het lab. Meld je dus snel aan!

’s Werelds kleinste Ferrari-logo

Elektronenmicroscopen worden binnen de natuurwetenschap veel gebruikt. Wetenschappers kunnen met elektronenmicroscopen veel verder inzoomen dan met lichtmicroscopen. In een elektronenmicroscoop worden elektronen op een monster afgevuurd in plaats van licht. Er wordt gekeken naar de elektronen die door het monster heenkomen (transmission electron microscopy, TEM) of naar de elektronen die van het monster terugkomen (scanning electron microscopy, SEM). Met een elektronenmicroscoop kunnen dus veel kleinere details zichtbaar worden gemaakt dan met een lichtmicroscoop. Een goede elektronenmicroscoop kan zelfs individuele atomen zichtbaar maken.

Moderne, dure en fancy SEMs kunnen naast elektronen soms ook ionen op een sample afvuren. Meestal worden hiervoor gallium-ionen (Ga+) gebruikt. Omdat gallium-ionen veel groter zijn dan elektronen, slaan ze het oppervlak kapot als ze het monster raken. Met een gefocusseerde ionenstraal (Focused Ion Beam, FIB) kun je daarom tot op enkele tientallen nanometers nauwkeurig etsen. Zulke elektronenmicroscopen kunnen dus niet alleen worden gebruikt om samples te bekijken, maar ook om ze te maken. Dat wordt bijvoorbeeld gebruikt in de halfgeleiderindustrie, materiaalonderzoek en katalyse.

Maar je kunt met een FIB ook gewoon mooie figuurtjes tekenen. Dat deed één van onze lezers, Marie Anne, die promovenda is bij AMOLF in Amsterdam, waar veel gebruik wordt gemaakt van elektronenmicroscopie. Ze tekende daar een microscopisch Ferrari-logo op een glasplaatje bedekt met een dun laagje goud. Niet omdat ze zo van auto’s houdt, maar omdat ze fan is van paarden.

Er werd een ionenbundel van 30 kV en 28 pA (pico-ampère) gebruikt. Dat betekent dat er 1,8·108 galliumionen per seconde werden gebruikt om het figuurtje te tekenen. Dat lijkt misschien veel, maar komt neer op slechts 2·10-14 gram gallium per seconde. De afbeelding is gemaakt met een FEI Helios 600 FIB–SEM. Het logo is ongeveer 4 µm groot en daarmee tienduizend keer kleiner dan het logo dat je op auto’s terugvindt. Wij denken dat dit het kleinste Ferrari-logo ter wereld is.

In dezelfde categorie verkleinden biologiestudenten een cartoon van Fokke & Sukke naar 17 bij 17 µm en tekenden Israëlische wetenschappers al eens de gehele Hebreeuwse Bijbel op een halve vierkante millimeter. We zijn erg benieuwd naar meer FIB-kunst.

Onderzoek om te lachen: de Ig Nobelprijzen van 2011

Deze week is een spannende week voor de wetenschappelijke wereld, want dit is de week dat de Nobelprijzen worden uitgereikt. Vandaag fysiologie of geneeskunde, morgen natuurkunde en woensdag scheikunde. Vrijdag komt de Nobelprijs voor de vrede, en op een nog onbekende datum deze maand die voor de literatuur. Maandag wordt ook een soort van Nobelprijs voor de economie uitgereikt, de Sveriges Riksbank Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel (“Zweedse Rijksbankprijs voor de Economische Wetenschappen ter nagedachtenis van Alfred Nobel”).

Ook vorige week was spannend, want toen werden de Ig Nobelprijzen uitgereikt: een parodie op de Nobelprijs, voor onderzoek dat je eerst laat lachen en daarna aan het denken zet. Dat het winnen van de Ig Nobelprijs geen deuk in je wetenschappelijke carrière betekent, bewees Andre Geim. Hij won in het jaar 2000 de Ig Nobelprijs voor het laten zweven van een kikker in een magneetveld en won vorig jaar de Nobelprijs voor de natuurkunde voor zijn onderzoek naar grafeen.

Net als bij de echte Nobelprijs, wordt de Ig Nobelprijs toegekend in verschillende categorieën. Bovenop de zes vakgebieden waarvoor een Nobelprijs wordt uitgereikt, is de Ig Nobelprijs er ook voor psychologie, biologie, wiskunde en ‘publieke veiligheid’. Ook dit jaar zijn er weer een heel aantal opmerkelijke onderzoeken in de prijzen gevallen.

Een paar van mijn favorieten. De Ig Nobelprijs voor de scheikunde bijvoorbeeld is uitgereikt aan een onderzoek naar de ideale concentratie wasabi in de lucht om slapende mensen met gehoorproblemen te wekken in geval van nood (patent). Voor de literatuur ging de prijs naar een artikel over hoe te procrastineren en toch nuttige dingen te doen. De prijs voor de wiskunde ging naar een hele groep mensen die stuk voor stuk het einde van de wereld hadden voorspeld, omdat die mensen met hun foute voorspellingen de wereld een wijze les over wiskundige aannames en berekeningen hebben geleerd. En de burgermeester van Vilnius, Litouwen, kreeg de Ig Nobelprijs voor de vrede voor zijn oplossing tegen dure, foutgeparkeerde auto’s.

Dit jaar zijn er ook opvallend veel Nederlanders in de prijzen gevallen. Bijvoorbeeld voor de geneeskunde, voor onderzoek naar het maken van beslissingen terwijl je nodig naar het toilet moet. En voor de fysiologie, voor het aantonen dat het geeuwen van een bepaalde soort schildpadden niet besmettelijk is. Tot slot was er een Nederlander betrokken bij onderzoek dat uitzocht waarom mensen met discuswerpen wél duizelig worden, maar bij kogelslingeren niet. Dit leverde de Ig Nobelprijs voor de natuurkunde op.

De uitreikingen van de Ig Nobelprijs werden live op Youtube uitgezonden. Heb je de uitreikingen gemist, dan kun je ze hieronder ter procrastinatie terugkijken.

De hele lijst met winnaars vind je hier. Over de uitreikingen van de echte Nobelprijzen lees je binnenkort meer!