Waarom heeft iedereen het toch over die nanobots? Deze is van Saturday Morning Breakfast Cereal.
Have fun,
Aldo
Moleculair koken
Wat kan een chemicus die van koken houdt zich nou nog meer wensen? Een kookboek voor de moleculair gastronoom. Ik kreeg ‘Cook & Chemist‘ door Eke Mariën (kok) en Jan Groenewold (chemicus). En het vervolg ‘Meer recepten uit de moleculaire keuken van Cook & Chemist‘.
Na een voorwoord door de grondlegger van het moleculaire koken (Hervé This) en een inleiding door de schrijvers begint het echte werk: het hoe-en-wat achter koken. Mariën en Groenewold leggen simpel uit waarom tijdens het koken dingen gebeuren in de keuken. Sommige smaakstoffen lossen op in water, anderen in olie. Sommigen komen dus beter in de lucht terecht, anderen juist niet. En daar kun je mee spelen. Met het maken van schuimen bijvoorbeeld: als je een laag melkschuim op je koffie doet, smaakt dit heel anders dan als je de melk door je koffie heen roert. Dit komt doordat andere smaakstoffen (die in lucht oplossen en dus opgesloten zitten in de luchtbelletjes van je schuim) zo vrij komen in je mond.
De schrijvers vinden het niet erg om dingen simpeler voor te doen dan dat ze zijn. Ik denk vaak ‘ja maar, hoe…’ en veel dingen worden overgeslagen. Enzymen zijn eiwitten die reacties versnellen, maar in het boek lijkt het alsof alle enzymen knippen. ‘Eiwitscharen’ knippen eiwitten. En eiwitscharen zijn van eiwitten gemaakt. Knippen die zichzelf dan? Nee, dat weet ik best, die knippen hele specifieke eiwitten. Het lijkt net alsof eiwitten heel passief zijn. In hoofdstuk een wordt ook geschreven dat eiwitten smaak geven als ze geknipt zijn. Dat is natuurlijk ook niet altijd waar. Maar het legt wel gemakkelijker uit, door de wereld veel gemakkelijker voor te doen.
Toch ga ik lekker een paar recepten uitproberen (toffee-caramelsaus waarin eiwitten en suikers binden tot smaakstoffen) en dan krijgen jullie van mij weer te horen hoe dat was.
Fijne Pasen,
Aldo
Gymnarchus niloticus
Met dank aan de Wiskundemeisjes kwam ik in aanraking met de webcomic van Abstruse Goose.
Abstruse houdt ook van natuurkunde. Superbe.
Fijne Pasen,
Aldo
How To Destroy the World with Nanotechnology
Als je van slechte 3D animaties houdt: check deze! Schrijvers van het boek ‘Be Amazing’ roepen in een van de hoofdstukken op om bang te zijn voor nanotechnologie. En daar hebben Random Riggs & Jon Gutman weer een fimpje van gemaakt. Maar wees allen gerust: alles onzin. Self-replicating nanobots zijn (nog) niet in ontwikkeling (in tegendeel, na wat googlen krijg ik geen serieuze hits). Niks om bang voor te zijn.
Later meer nano,
Aldo
Vloeibare magneet?
IJzer, nikkel en kobalt blijven plakken aan een magneet. We zeggen dat ijzer, nikkel en kobalt ‘ferromagnetische materialen’ zijn. Magnetisch zoals ijzer. De atomen in magnetische materialen zijn allemaal kleine magneetjes die we ‘magnetische dipolen’ noemen. Bij ferromagneten zijn deze elementaire magneetjes uitgelijnd in magnetische domeintjes. Binnen zo’n magnetisch domein staan alle elementaire magneetjes dezelfde kant op. In de afbeelding is een dipool getekend als een pijltje en een domeintje als een groepje pijltjes die dezelfde kant op wijzen. Gewoonlijk wijzen de domeinen een willekeurige kant op en heffen elkaars magnetische werking op. IJzer is daardoor geen permanente magneet.
Wanneer je een magneet bij een stuk ijzer houdt, richten de magnetische dipolen in verschillende domeinen zich allemaal wél uit in dezelfde richting. Daardoor ontstaat er een sterk magneetveld in het stuk ijzer: het ijzer wordt magnetisch en wordt aangetrokken tot de magneet. De magneet trekt het ijzer aan, daardoor wordt het ijzer ook magnetisch en trekt het de magneet weer aan.
Maar wat gebeurt er wanneer je ijzer smelt en het bij een magneet houdt. Helemaal niets. IJzer verliest zijn ferromagnetische eigenschappen rond de 800 ºC, maar smelt pas boven de 1500 ºC. Dat geldt helaas ook voor nikkel, kobalt en andere magnetische materialen zoals magnetiet (Fe3O4) of maghemiet (γ-Fe2O3). Echte vloeibare magneten bestaan dus niet. Super jammer.
Maar scheikundigen zijn niet voor één gat te vangen. Een zogeheten ‘ferrofluid’ komt goed in de buurt van een vloeibare magneet. Een ferrofluid is een dispersie (oplossing van vaste deeltjes) van magnetische nanodeeltjes in een vloeistof. Deze nanodeeltjes (van bijvoorbeeld maghemiet) zijn ongeveer 10 nm groot en bevatten maar één enkel magnetisch domein. Ze zijn daardoor permanent magnetisch. Een magneet in de buurt van een ferrofluid zal de magnetische nanodeeltjes aantrekken en de vloeistof blijft tussen de nanodeeltjes plakken.
Om je een idee te geven van hoe klein deze nanodeeltjes zijn: de mensenhaar hieronder is ongeveer 0.05 mm (50 µm) dik. De bolletjes zijn SiO2-colloiden van ongeveer 0.001 mm (1 µm). De maghemiet nanodeeltjes zijn nog een factor 100 kleiner (10 nm, 0.01 µm of 0.00001 mm).
Er zijn allemaal wilde ideeën voor toepassingen van ferrofluids, waar we natuurlijk uren over zouden kunnen praten. Wat ik wél de moeite waard vind om te laten zien is dit kunstwerk van Sachiko Kodama. Het bestaat uit twee kegels en een bak met ferrofluid. De kegels zijn elektromagneten en op die manier zijn de ferrofluids te manipuleren.
Ben je nou benieuwd naar hoe je een ferrofluid kan maken en zit je nog op de middelbare school? (Pas op, nu volgt sluipreclame!) Dan kan je naar de website van de Universiteit Utrecht gaan om je aan te melden voor een masterclass colloïdchemie. Je leert in een kort weekeind over colloïden, ferrofluids, hoe het is om te studeren en er is een practicum.
Check je later!
Mark
NB: Haar en foto zijn eigendom van dr. Ben Erné van de vakgroep Fysische en Colloid Chemie van de Universiteit Utrecht.