Veelbelovend materiaal grafeen is nu ook eenvoudig aan of uit te zetten

Posted on January 4, 2024 by admin

Grafeen is al lange tijd een veelbelovend materiaal. Het is slechts één atoomlaag dun en bestaat uit koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekig patroon. Dit atomaire kippengaas heeft bijzondere eigenschappen die kleinere en snellere computers mogelijk maken.

Maar grafeen miste een cruciale eigenschap: je kan het niet eenvoudig aan- en uitzetten. Een internationale groep presenteerde woensdag in Nature grafeen waarmee dit wel kan.

Grafeen maakt efficiëntere elektronica mogelijk omdat elektronen er razendsnel doorheen kunnen bewegen. Ook is het robuust. Je kunt er flinke elektrische stromen doorheen jagen zonder dat het opwarmt of kapot gaat. Dat maakt het een ideale opvolger voor silicium, dat zijn grens begint te bereiken.

Voor elektronica heb je halfgeleiders nodig, zoals silicium. Dit zijn materialen die wel of geen stroom geleiden, afhankelijk van de omstandigheden. Halfgeleiders kun je daarom gebruiken als schakelaartjes (transistors) die je aan en uit kunt zetten. Dat is mogelijk dankzij de zogeheten band gap – het verschil tussen twee energiebanden waarin elektronen in het materiaal kunnen bewegen. Als elektronen genoeg energie hebben dan zitten ze in de hoge band en gedraagt de halfgeleider zich als een geleider. Bij minder energie zitten ze in de lage band en is het een isolator.

Laten groeien

„De band gap is als een dam in een rivier”, mailt Walter de Heer van de Amerikaanse universiteit Georgia Tech, die het onderzoek leidt. „Als het waterniveau [de elektronenergie] lager is dan de dam, dan stopt het water. Is het waterniveau hoger dan kan het doorstromen.” Door een elektrisch veld aan te leggen kun je de positie van de energiebanden veranderen om zo de schakelaar aan of uit te zetten. Met dat elektrische veld kun je dus als het ware de dam hoger of lager maken.

Van grafeen kun je een halfgeleider maken door het te laten groeien op het materiaal siliciumcarbide. Deze techniek bestaat al langer, maar levert meestal een rommelig laagje op. De Heer ontwikkelde met zijn groep een techniek om een onberispelijk laagje te maken. Daarvoor verhitten ze siliciumcarbide stapsgewijs tot 1.600°C. Dit levert een enkel laagje grafeen op waarin elektronen tien keer sneller bewegen dan in silicium.

Mazhar Ali en Herre van der Zant van de TU Delft, die niet betrokken waren bij het onderzoek, noemen het resultaat een mooie en belangrijke stap. „Ik vind het een verrassing”, zegt Van der Zant. „Ik dacht dat alles al geprobeerd was, maar dit laat zien dat het toch mogelijk is.”

Ze benadrukken dat er nog stappen nodig zijn. „Als je er bijvoorbeeld computerchips van wilt maken, dan moet je het verbinden met andere materialen”, zegt Ali. „Dat zorgt er nu voor dat de elektronen veel trager zijn dan in los grafeen.”

Volgens De Heer zal het nog lang duren voordat je een computer kunt kopen met grafeenchips. „Voor mij is dit als het moment waarop de gebroeders Wright de eerste vlucht maakten [in 1903]. Het kostte vervolgens nog ongeveer 35 jaar totdat de eerste commerciële vlucht over de Atlantische Oceaan plaatsvond.”

NSC-Kamerleden Zeedijk en Hertzberger stappen op na onrust in Amsterdam en vertrek Achahbar

admin
November 19, 2024
0

NSC-Kamerleden Femke Zeedijk en Rosanne Hertzberger hebben hun Kamerlidmaatschap per direct neergelegd. Dat heeft waarnemend NSC-leider Nicolien van Vroonhoven dinsdag bekendgemaakt in Den Haag. Zeedijk en Hertzberger stoppen vanwege de onrust die afgelopen week ontstond naar aanleiding van de rellen in Amsterdam en het daaruit voortvloeiende vertrek van partijgenoot en staatssecretaris Nora Achahbar (Toeslagen en Douane).

Afgelopen vrijdag stapte Achahbar op vanwege de discussie in het kabinet over antisemitisme. Tijdens een eerdere ministerraad zouden bewindslieden racistische uitspraken hebben gedaan. Een kabinetscrisis volgde, en andere NSC-bewindslieden zouden hebben overwogen om Achahbars voorbeeld te volgen. De partijleiders van de vier coalitiepartijen sloten in het Catshuis aan bij de ministerraad. Uiteindelijk werd de crisis bezworen en bleven de andere NSC-ministers en staatssecretarissen aan.

Voor Hertzberger maakte het vertrek van Achahbar duidelijk dat „het kabinet ernstig uit de hand loopt”. Ze waarschuwde, zo zegt ze dinsdag, al langer voor de risico’s die een samenwerking met de PVV met zich mee zouden brengen. Ze zegt wel dat die samenwerking „onvermijdelijk” was, gezien de verkiezingsuitslag van afgelopen jaar.

Zeedijk was voor haar Kamerlidmaatschap onder meer (vervangend) raadslid voor D66 in de gemeente Geldorp-Mierlo. Ook werkte ze als adviseur voor ASML. Hertzberger had tussen 2009 en 2023 een vaste column in NRC. Daarnaast is ze microbioloog en schrijver.

Het fluitende gejodel van de dunbekwulp is voor altijd verstomd – de vogel is uitgestorven

admin
November 19, 2024
0

Het ijle, fluitende gejodel is verstomd van Kazachstan tot het Arabisch Schiereiland en van Nederland tot de Atlantische kust van Marokko. De dunbekwulp (Numenius tenuirostris), nauw verwant aan onze gewone wulp (N. arquata) en regenwulp (N. phaeopus), is hoogstwaarschijnlijk uitgestorven. Dat schrijven Britse en Nederlandse onderzoekers deze week in IBIS – the International Journal of Avian Science.

De laatste, onbetwiste waarneming van een dunbekwulp dateert van februari 1995, in een lagune in Marokko. Het was de Nederlander Arnoud van den Berg die daar acht jaar eerder drie mannetjes had ontdekt. Er keerden jaarlijks enkele vogels terug, tot de allerlaatste in 1995. Sindsdien gingen er expedities op pad om naar de soort te zoeken. Er kwamen actieplannen om de leefgebieden te beschermen. Vogelaars bleven hopen. Maar nu is het 96 procent zeker dat de soort van de aardbodem is verdwenen, berekenden de onderzoekers.

„We zijn niet heel verrast”, zegt Justin Jansen van Naturalis Biodiversity Center en medeauteur van de studie.” Er waren al grote vraagtekens vanaf de jaren 1980. We zijn er al jaren over aan het discussiëren. Nu hebben we alle bekende gegevens gecombineerd in een model.”

Een dunbekwulp in Merja Zerga, een wetland aan de Atlantische kust van Marokko, halverwege Tanger en Rabat.

Waarschijnlijkheden

Jansen werkte samen met collega’s van de Britse Vogelbescherming, University College London, BirdLife International en het Natural History Museum in Tring (VK). Hun model is een zogeheten raamwerkmodel dat verschillende schattingen van waarschijnlijkheden samenvoegt. Een eerste component beoordeelt de invloed van bedreigingen in het hele leefgebied. „In de broedgebieden in Centraal-Azië is de landbouw geïntensiveerd en zijn moerasgebieden ontgonnen”, vertelt Jansen. „Ook op de doortrekplaatsen rond de Middellandse Zee en in het overwinteringsgebied in Marokko is heel veel habitat verdwenen. En overal langs de trekroute is altijd veel op vogels gejaagd.”

Daarnaast zijn er bedreigingen zoals predatie, ziekten, vervuiling en klimaatverandering – en inteelt, aldus het artikel.

„De tweede component van het model kijkt naar de verspreiding van de waarnemingen in tijd en ruimte”, vertelt Jansen. „Zichtwaarnemingen tellen mee, maar ook beschrijvingen en exemplaren in museumcollecties.” Al die waarnemingen krijgen een wegingsfactor, waarbij museumexemplaren en onbetwiste foto’s het zwaarste wegen, en waarnemingen met onvoldoende bewijs het minst zwaar. „Samen met verdwenen museumexemplaren.” Ook telt mee hoe lang, intensief en wijdverspreid er naar de soort is gezocht op plekken waar hij zeker voorkwam.

Twijfelachtige eieren

Jansen werkte zelf vooral aan het beoordelen van de museumcollecties. „Er bestaan wereldwijd zo’n 400 museumexemplaren”, vertelt hij, „waarvan ik er 148 heb onderzocht. Er zijn diverse eieren die aan de soort zijn toegeschreven, maar die zijn allemaal twijfelachtig. We zijn er niet in geslaagd er dna uit te isoleren. Eén ei zou in 1906 zijn verzameld bij Tomsk, in Rusland. Maar isotopenonderzoek aan jonge dunbekwulpen suggereert dat de broedgebieden in Kazachstan liggen.”

Isotopen zijn zwaardere dan wel lichtere versies van atomen. Die komen in de natuur in verschillende verhoudingen voor, afhankelijk van de locatie. „Jonge vogels bouwen hun veren op in de broedgebieden”, legt Jansen uit. „De veren verraden dus waar ze zijn opgegroeid.”

De reeks waarnemingen (en vooral het uitdoven daarvan) gaf een waarschijnlijkheid van 99,4 procent dat de soort is uitgestorven. De combinatie met het bedreigingenmodel leidde tot de uiteindelijke 96 procent waarschijnlijkheid. De IUCN (de internationale natuurbeschermingskoepel die de wereldwijde Rode Lijst beheert) kan de status van de soort nu aanpassen van ‘kritiek’ naar ‘uitgestorven’, vermoedt Jansen. „Wij hebben onze exemplaren in elk geval alvast verhuisd naar de afdeling uitgestorven dieren.”

Daarmee is de dunbekwulp de eerste uitgestorven vogelsoort die broedde op het Euraziatische continent. Zijn er niet veel meer kandidaten, als je er zo’n model op loslaat? „Ja, dat denk ik wel. Maar het is zóveel werk om dit goed te onderbouwen. Voor de dunbekwulp heeft het jaren gekost.”

In Nederland is er negen maal een dunbekwulp gesignaleerd; de laatste in 1947 op Wieringen. „Duitsland heeft maar vijf waarnemingen, België één. Dat kan betekenen dat Nederland een bijzondere rol vervulde aan de rand van het doortrekgebied. Maar we weten het niet. En we zullen het ook nooit weten.”

Inheemse Nieuw-Zeelanders marcheren naar het parlement om hun rechten te beschermen

admin
November 19, 2024
0

Een stoet van 42.000 Maori’s kwam dinsdag na een negen dagen lange protestmars aan bij het parlement van Nieuw-Zeeland in Wellington. Ze demonstreren tegen een voorgestelde wet om het stichtingsdocument van het land, het Waitangi-verdag uit 1840, aan te passen. In het verdrag staat onder meer dat de Maori’s, de inheemse bewoners van Nieuw-Zeeland die nu zo’n 20 procent van de bevolking uitmaken, het ongestoorde bezit genieten van hun land, bossen en visserijgebieden.

Dat het wetsvoorstel om het vermaarde Verdrag van Waitangi te herschrijven het hoogstwaarschijnlijk niet gaat halen, maakt voor de Maori’s niet uit. Alleen regeringspartij ACT, die de wet voorstelde, steunt het plan. ACT heeft elf van de 123 zetels in het parlement. De andere twee coalitiepartijen en heel de oppositie hebben beloofd tegen te stemmen. Maar voor de inheemse Maori-bevolking is het voorstel alléén al genoeg om dagenlang met duizenden tegelijk de straat op te gaan. Ze organiseerden een hikoi; een traditionele protestmars.

Leden van de Maori-gemeenschap voerden dinsdag **een haka** uit.

Foto Sanka Vidanagama/AFP

In totaal namen **42.000 mensen** deel aan de protestmars naar Wellington.

Foto Sanka Vidanagama/AFP

De woede van de demonstranten richt zich vooral op David Seymour, de leider van de rechtsconservatieve partij en indiener van het voorstel. Hij vindt het Waitangi-verdrag „discriminerend”: Nieuw-Zeeland wordt volgens hem nu „verdeeld op basis van afkomst”. Hij wil dat de speciale positie voor Maori’s wordt verwijderd uit het document.

Achterstelling

De onrust is zo groot omdat de wet volgens veel Maori’s hun rechten ontneemt. Maar in de praktijk zijn de rechten van de Maori’s jarenlang al ingeperkt en wordt de inheemse bevolking onderdrukt. Nog altijd doet deze groep het op veel vlakken veel slechter dan de rest van de bevolking. De werkloosheid is bijna twee keer zo hoog, de gemiddelde levensverwachting ligt zeven jaar lager, een onevenredig groot aantal Maori zit in de gevangenis, en ze zijn veel minder welvarend dan de rest van de bevolking.

De mars duurde **negen dagen** en eindigde dinsdag.

Foto Sanka Vidanagama

Bovendien is er al sinds het begin van de kolonisatie van het land onduidelijkheid over de interpretatie van het document. Er zijn namelijk twee varianten; een Engelstalige versie en een in te reo, de Maori-taal. In de Engelstalige variant staat dat de Maori’s hun soevereiniteit opgeven, in de Maori-versie ontbreekt dit cruciale punt.

Daarom buigen Maori’s, beleidsmakers en de rechtbanken zich al sinds de jaren zeventig over de tekst en de beloften die aan de Maori’s zijn gedaan. Om die na te leven, is beleid ingevoerd om de positie van de Maori’s in de samenleving te verbeteren.