Dag van de wetenschap

Ideeën voor de toekomst

EDITIE VAN EOS WETENSCHAP EN TECHNOPOLIS TER GELEGENHEID VAN DE DAG VAN DE WETENSCHAP, 24 NOVEMBER 2019

Ethicus Julian Savulescu over genetische verbetering

‘Mens zijn is beter willen zijn’ Vandaag kunnen ouders beslissen om een foetus wel of niet te laten testen voor het downsyndroom. Australisch ethicus Julian Savulescu pleit voor een toekomst waarin ze dat ook voor pakweg intelligentie kunnen doen.

D

e man die wil dat we god spelen. Zo werd Julian Savulescu door het Amerikaanse wetenschapsblad Nautilus omschreven. De ethicus is een uitgesproken voorstander van genetische selectie en sleutelen aan genen. Niet alleen om ziektes te vermijden, maar ook om wenselijke eigenschappen te bevorderen.

‘We behandelen en voorkomen ziektes omdat een goede gezondheid helpt om een kwaliteitsvol en aangenaam leven te leiden. Genetische verbetering beoogt precies hetzelfde. Als je het ene aanvaardt, moet je ook het andere accepteren.’

Voor Savulescu is het een kwestie van tijd voor dat realiteit wordt.

‘De geest is uit de fles. Kijk naar wat er in China gebeurt. Het lijkt mij beter om hier grondig over na te denken dan onze kop in het zand te steken. Ik denk dat we aan het begin staan van wat ik rationele evolutie noem. In plaats van onze biologische toekomst enkel door evolutie te laten bepalen, zullen we zelf het heft in handen nemen. Dat kan onze levens beter maken of slechter. Dat is nu eenmaal zo bij elke krachtige technologie. We staan op de rand van een klif: we kunnen vallen of vliegen. Maar we kunnen niet terugstappen.’ p. 13

‘Als mijn kind een lager dan gemiddeld IQ zou hebben, dan zou ik een abortus overwegen’

‘Achter succesvolle technologieën ligt een kerkhof vol gefaald onderzoek’ Roboticus Bram Vanderborght over innovatie.

QR-code op een poedertje

Z

ijn de dagen van usb-sticks geteld?

Als het aan Steven Martens ligt wel.

De chemicus aan de UGent vond een manier om digitale data op te slaan op een poedertje van polymeermolecules. Dat zijn eenvoudige macromolecules die je terugvindt in onder meer plastics en DNA. Martens ontdekte dat de structuren prima dienst kunnen doen als informatiedragers.

Martens ging aan de slag. Hij schakelde de hulp in van informatici, die een algoritme ontwikkelden om bits te vertalen naar molecuulstructuren. Vervolgens zette hij de molecules om in een poedervorm. De data van het poedertje uitlezen, gebeurde met een massaspectrometer.

Met het driestappenplan dat Martens en zijn collega’s hebben uitgedokterd, zijn ze erin geslaagd een QR-code in een molecule op te slaan p. 12 en terug uit te lezen.

p. 6

2 • Dag van de Wetenschap Virtual reality in het onderwijs

‘Neem allemaal je cursus en je VR-bril’

Eerst veroverde virtual reality de gameswereld, nu is het onderwijs aan de beurt.

Scholen zetten VR in voor verkeerscursussen, in de lessen chemie en biologie, en in maatschappelijke vakken. Biedt de technologie een meerwaarde, of blijft het bij entertainment met een educatief laagje eromheen?

E

lk jaar wordt de verkeerskennis van leerlingen in het vijfde studiejaar op de proef gesteld met de Grote Verkeerstoets. Ze krijgen twintig meerkeuzevragen over zeven thema’s, waaronder voorrang, zichtbaarheid en verkeerstekens. Op enkele scholen kunnen leerlingen zich daar nu virtueel voor klaarstomen, dankzij de app ‘VRkeer’.

‘Door gevaarlijke situaties uit te leggen met tekeningen of filmpjes breng je de boodschap zelden krachtig genoeg over’, zegt Carl Boel (Thomas More Hogeschool Mechelen). Hij ontwikkelde de app in samenwerking met de Universiteit Gent en de Odisee Hogeschool. ‘Met VRkeer kunnen kinderen virtueel naar een kruispunt fietsen en met hun eigen ogen zien hoe een vrachtwagen over hen heen dreigt te rijden als ze in de dode hoek staan.

Die onmiddellijke feedback maakt best wel wat indruk.’

Boel weet waarover hij praat. Voor hij in het onderzoek rolde naar leren in VR, stond hij zelf vijftien jaar voor de klas. Hij zocht naar manieren om zijn lessen met technologie efficiënter te maken.

‘Een van de lessen die we met de app willen meegeven, is andere fietsers correct inhalen op het fietspad’, zegt Boel. ‘Leerlingen moeten een aantal handelingen uitvoeren, zoals bellen, achter zich kijken en een hand uitsteken. Doen ze dat niet op de juiste manier, dan krijgen ze een instructiefilmpje te zien. Dat toont hen hoe het wel moet. De leerlingen mogen de oefening opnieuw proberen tot ze die volledig onder de knie hebben.

Daarna mogen ze naar de volgende overgaan.’ Elke stap van het leerproces wordt individueel bijgehouden. Dat biedt leerkrachten de mogelijkheid om minder goed presterende leerlingen afzonderlijk op te volgen.

Of de app en de methode tot betere resultaten leiden, is nog niet zeker. ‘We hebben nog geen cijfers binnen’, zegt Boel. ‘Bij soortgelijke projecten zien we wel dat leerlingen vooruitgang boeken. Al is er natuurlijk nog een kloof tussen theoretische kennis en handelen in de praktijk. In het komende schooljaar willen we die kennis overbrengen naar de fysieke straat.’

In de schoenen van een autistisch meisje De scholen die VRkeer gebruiken, lijken de app op een zinvolle manier in te zetten. Dat is zeker niet altijd het geval, zegt Robin de Lange van het Virtual Reality Learning Lab in Leiden. ‘Virtual reality in de klas gebruiken en er je leerlingen mee enthou-

‘Met eigen ogen zien hoe een vrachtwagen in virtual reality op je afkomt: dat maakt indruk op kinderen’ siasmeren is leuk, maar dat mag niet de enige doelstelling zijn.

Om echt van een educatieve meerwaarde te kunnen spreken, moet de leerkracht de ervaring goed inbedden in de leerstof.’

‘Studies naar leren in virtual reality tonen dat kinderen laaiend enthousiast zijn wanneer de leerkracht voorstelt om met VR-brillen aan de slag te gaan’, zegt Boel. ‘De leerlingen zijn er nadien ook van overtuigd dat ze meer van de les hebben opgestoken. Dat blijkt niet te kloppen. Als onderzoekers hun nadien een prestatietest laten afleggen, dan vinden ze weinig meerwaarde.’

Dat hoeft niet te verbazen, zolang leerkrachten op voorhand niet goed nadenken over de doelstellingen die ze met VR proberen te bereiken. ‘Sommige leerkrachten zien de technologie als niets meer dan een alternatieve manier om eenzelfde kennis over te brengen. Ze kopiëren hun traditionele manier van lesgeven gewoon naar VR’, aldus Boel. ‘Zo werkt het niet. VR is in het onderwijs alleen relevant als je er dingen mee aanreikt die je op geen enkele andere manier kan aanreiken.’

Nochtans zijn er volgens Boel apps genoeg om precies dat te doen. ‘The Party’, een VR-app ontwikkeld voor lessen in maatschappelijke vakken, plaatst de gebruiker in de schoenen van een zestienjarig autistisch meisje op een feestje. De app biedt leerlingen inzicht in hoe personen met autisme zich kunnen voelen bij een overdaad aan prikkels. De gebruiker kijkt door haar ogen, ervaart hoe de prikkels bij haar binnenkomen, hoe ze reageert en hoe anderen weer op haar gedrag reageren. Het is een unieke manier om klasdiscussies los te weken.

In elk geval vindt Boel het hoopgevend dat de betrokkenheid van leerlingen veel groter is als de leerkracht virtual reality in de les verwerkt. ‘Als we VR op de juiste manier

inzetten, kunnen we dat engagement verzilveren en betere leereffecten behalen.’ Hoe dat precies moet, is nog niet helemaal duidelijk. Verschillende studies moeten dat nu verder onderzoeken.

Hoge prijs, veel prikkels Tot nu toe is VR nog niet doorgebroken in het onderwijs. Dat heeft te maken met de hoge kostprijs van de brillen waarop de apps draaien. Een toestel als de Oculus Go kost nog 219 euro.

Door het beperkte budget zijn directies en leerkrachten dikwijls genoodzaakt hun toevlucht te nemen tot Google Cardboards.

Dat zijn goedkope kartonnen doosjes met lenzen waarin je een smartphone kan schuiven. Dat een smartphone een vereiste is, zorgt voor organisatorische problemen in de klas.

Bovendien raadt De Lange scholen aan om kinderen niet te lang een VR-bril te laten opzetten. Want VR geeft toch een aantal klachten. Zo’n bril sluit hen volledig af van de echte wereld, wat desoriënterend kan werken. Bovendien kan een overdaad aan informatie of prikkels hen overbelasten, waardoor ze niet alles kunnen verwerken.

‘In VRkeer hebben we alle vormen bewust heel rudimentair gehouden’, zegt Boel. ‘Afhankelijk van de doelstelling van een oefening hebben we voor meer of minder afleiding gekozen. In het beginscenario gebeurt er weinig, zodat de leerlingen zich kunnen focussen op de essentie van het leerproces. Het laatste niveau, waarin leerlingen leren omgaan met afleidingen in het verkeer, bevat bewust meer details, zoals overvliegende vogels. Als leerkrachten op voorhand goed nadenken over welke doelstellingen ze met VR willen bereiken, kan het een echte meerwaarde zijn voor de lessen.’

■ Els Verweire

Activiteit: Hoe groeit een embryo in een baarmoeder? Ontdek het in virtual reality.

• Locatie: AP Hogeschool, Antwerpen.

• Meer info: www.dagvandewetenschap.be

Dag van de Wetenschap • 3 Twee artsen nemen het voortouw

Augmented reality in de chirurgie Een bril die digitale beelden bovenop de werkelijkheid projecteert, is ook voor chirurgen een veelbelovend hulpmiddel.

A

ugmented reality vindt stap voor stap ingang in de geneeskunde. Deels met dank aan twee Belgische chirurgen.

Zo’n vijfhonderd keer per jaar voert orthopedisch chirurg Tom Lootens (AZ Maria Middelares, Gent) dezelfde operatie uit. Het gaat om een herstelingreep bij voeten die zijn aangetast door hallux valgus. Dat is een aandoening waarbij de grote teen is scheefgegroeid.

Aan de zijkant van de voet vormt zich een pijnlijke knobbel van uitstekend bot en geïrriteerd weefsel. Lootens verwijdert het stukje bot en zet de overblijvende stukken met schroefjes vast.

‘Het grote probleem bij deze aandoening zit in het teengewricht’, vertelt hij. ‘De vergroeiing gaat gepaard met schade aan het kraakbeen.

En afbrokkelend en loszittend kraakbeen is erg slecht voor het gewricht. Het moet worden weggehaald.’

Lootens gebruikt augmented reality om tijdens de operatie te kunnen inschatten in welke mate het kraakbeen is aangetast. ‘Vroeger openden artsen het gewricht en schetsten ze de oppervlakte van de schade op een blad papier, waarna dat werd overgebracht op een tekentablet. Daarop berekenden ze dan de oppervlakte van de schade. Al die tussenstappen leidden tot fouten.’

‘Nu maak ik met de HoloLens tijdens de operatie een foto van het kraakbeen. Dat gebeurt via een zelfontwikkelde app, die Lootens bedient met een stemcommando. ‘Ik kan de bril opdragen een foto te nemen, zonder dat ik daar mijn handen voor moet gebruiken. Die moeten steriel blijven, en ik kan ze sowieso niet missen tijdens een operatie.’

DRIE VIRTUELE WERKELIJKHEDEN

De foto wordt in 3D op Lootens’ HoloLens geprojecteerd. ‘Op die projectie kan ik gezond en beschadigd kraakbeen aanduiden en het contrast tussen beide vergroten. Op basis van de kleur herkent de HoloLens het verschil tussen de weefsels en kan hij de oppervlaktes nauwkeuriger dan ooit bepalen.’

Omdat los kraakbeen zich niet meer kan hechten, haalt Lootens het weg. Hij maakt meteen ook kleine gaatjes in het bot. Zo ontstaat een ingroei van bloedcellen. Die vormen zich om tot littekenkraakbeen, dat het bot weer bedekt. Het is nog niet helemaal duidelijk bij hoeveel beschadiging het aangewezen is om in te grijpen. Daar voert Lootens nu onderzoek naar uit. Met de HoloLens.

‘Het staat op dit moment nog niet vast of het zin heeft om een kleine beschadiging van 2 à 3 millimeter te behandelen of niet. Vroeger konden we zo’n beschadiging tijdens de ingreep nooit meten. Met AR kan ik dat nu wel.’

Lootens heeft nog meer plannen met de HoloLens. Vóór een operatie maakt hij radiografiebeelden van de patiënt. Hij zoekt nu uit of hij die kan gebruiken om een simulatie te maken van de correctie die hij wil uitvoeren. Die simulatie wil hij inzetten tijdens de operatie.

Rechtstreeks naar de tumor kijken Voor ze een hersentumor wegsnijden, nemen neurochirurgen scans van de patiënt. ‘Die anatomische, tweedimensionale beelden projecteren we voor de operatie op de huid van de patient. Zo weten we waar we een insnede moeten maken in de huid en een luik in het bot’, zegt neurochirurg Johnny Duerinck (UZ Brussel).

Maar Duerinck wil de scans op een andere

Orthopedisch chirurg Tom Lootens gebruikt augmented reality om tijdens een operatie beschadigd kraakbeen op te sporen.

manier weergeven. ‘Met de HoloLens wil ik de beelden omvormen tot driedimensionale, transparante hologrammen – van de huid, de schedel, de hersenen en ook van de tumor.

Want als het lukt om die beelden tijdens de operatie op de patiënt te projecteren, kan ik door de huid en de schedel heen kijken, recht naar de hersenen en de tumor. Zo kan ik de ideale benaderingsplaats voor een insnede bepalen.’

Om dat te verwezenlijken moet Duerinck heel wat technische problemen oplossen. ‘Het is niet evident voor beeldvormingssystemen om een driedimensionaal model te maken van de vlakke anatomische beelden’, zegt hij. ‘Bovendien moeten de beelden op de juiste plaats zitten. Ze mogen ook niet bewegen tijdens de operatie. De HoloLens kan de ruimte en de vir-

tuele beelden al wel stabiel houden, maar nog niet helemaal.’

Duerinck en zijn team ontwikkelden zelf een infrarood trackingalgoritme voor de HoloLens. Daardoor wordt de camera die standaard in het toestel zit veel preciezer en betrouwbaarder. ‘We konden de afwijkingen nu al terugschroeven van 1 of 2 centimeter tot 1,4 millimeter.’

Duerinck ziet veel potentieel in de HoloLens. ‘Proberen om vlakke beelden in je hoofd te verzoenen met een driedimensionale werkelijkheid, is een zware mentale oefening.

Terwijl chirurgen zich volledig moeten kunnen concentreren op de operatie zelf. Nu al voeren we ingrepen met een hoge precisiegraad uit, maar met de HoloLens kunnen we dat makkelijker en ergonomischer doen.’ ■ Els Verweire

MIXED REALITY

Wat is het verschil tussen virtual, augmented en mixed reality?

Z

odra je een virtual reality-bril opzet, word je afgesloten van de buitenwereld. Je ziet computergegenereerde beelden of beelden van een bestaande omgeving die eerder met een 360-gradencamera werden opgenomen. De bril volgt je bewegingen en integreert die in de virtuele wereld. Een augmented reality-app op je smartphone of tablet drapeert een digitale laag bovenop de fysieke werkelijkheid. Ze verrijkt de buitenwereld als het ware met extra informatie. Een leraar kan virtuele naamkaartjes zetten op de fysieke banken van leerlingen.

Voor verplegers in opleiding kunnen instrumenten of lichaamsonderdelen in een operatiezaal voorzien worden van extra uitleg.

In mixed reality komen de mogelijkheden van virtual reality en augmented reality bij elkaar. De echte wereld om je heen wordt vermengd met digitale elementen van een zodanig hoge kwaliteit dat ze echt lijken. Je kan de virtuele elementen vastpakken en verplaatsen, alsof ze er echt zijn. ■ EV

Apollo 11-astronaut Buzz Aldrin bekijkt door de HoloLens van Microsoft een preview van Destination: Mars in het Kennedy Space Center in Florida. Met mixed reality begeleidt zijn holografische tegenhanger bezoekers op een virtuele reis naar Mars.

4 • Dag van de Wetenschap Harder, better, faster, stronger: de stoffen van de toekomst

Wondermaterialen Ze zijn superlicht en tegelijk supersterk, ze beloven onze computers sneller, onze wegen en huizen duurzamer, en de afvalberg kleiner te maken. Dit zijn de revolutionaire – én traditionele – materialen die de wereld veranderen.

A

ls ik je zou vragen om een beeld te schetsen van een materiaalwetenschapper, hoe zou je dat doen? Misschien denk je aan iemand in een stofjas en kokende en rokende potjes? Nochtans maken veel materiaalwetenschappers hun handen zelden nog vuil. Sinds de doorbraak van de supercomputer is er een nieuw soort materiaalonderzoeker geboren: de computationeel materiaalonderzoeker. Het enige wat een wetenschapper met dat profiel nodig heeft, is een supercomputer en een brein. Danny Vanpoucke van de Universiteit Hasselt is zo iemand. Hij maakt geen materialen, hij simuleert ze. Zijn doel: eigenschappen bedenken voor nieuwe materialen of stoffen, zodat experimentele wetenschappers ze fysiek kunnen ontwikkelen. Die theoretische weg bespaart de wetenschap talloze jaren en kosten.

‘Ik bouw een materiaal atoom per atoom op, alsof het legoblokken zijn’, zegt Vanpoucke. ‘Aangezien een materiaal zijn eigenschappen dankt aan hoe atomen zijn gestapeld, kan ik precies voorspellen welke eigenschappen het zal hebben. Ik kan, binnen mijn computermodellen, elk materiaal creëren dat je maar kunt bedenken. Het is een beetje god spelen.’

Sommige nieuwe stoffen zitten nu in de experimentele fase.

Dit zijn de meest beloftevolle.

Magische sponzen

Dit materiaal kan fijnstof of drinkbaar water uit de lucht oogsten.

Het gaat meer bepaald over metaal-organische roosters (MetalOrganic Frameworks of MOF’s), een materiaal met ontzettend veel extreem kleine gaten. ‘Een MOF is een honingraat op nanoniveau’, zegt Danny Vanpoucke. ‘De holtes in een MOF zijn dunner dan een menselijk haar. Door de vele kleine holtes heeft het materiaal een enorm groot oppervlak. Een MOF-kristal ter grootte van een suikerklontje herbergt een oppervlakte van zowat een voetbalveld.’ MOF’s worden opgebouwd uit een organische stof en een metaalcomponent. ‘Het raamwerk zit vrij eenvoudig in elkaar. Materiaalontwikkelaars kunnen bijgevolg bijna oneindig veel verschillende MOF’s bouwen, met evenveel verschillende eigenschappen en toepassingen.’ MOF’s hebben nog merkwaardige eigenschappen. Zo krijg je meer CNG (aardgas onder druk) in een tank met MOF’s dan in een lege gastank. En er zijn zelfs MOF’s die specifieke geuren gelinkt aan kanker detecteren.’

KONING DER NIEUWE MATERIALEN Sinds de Rus André Geim er in 2004 in slaagde om grafeen te produceren, explodeerde het aantal studies naar het materiaal. Op de studies volgden de ontdekkingen, en op de ontdekkingen het idee dat grafeen een wondermateriaal zou zijn.

Die titel is grotendeels terecht: de stof is sterker dan staal en tegelijk is ze extreem dun, licht en buigzaam. Ze geleidt elektriciteit en warmte. Ze is transparant. En ze smelt pas als de temperatuur in de buurt komt van die aan het oppervlak van de zon. De toepassingen die daaruit volgen, zijn niet in één artikel op te lijsten.

Naast verbluffende mechanische eigen-

LICHTER DAN LUCHT

schappen heeft grafeen veelbelovende optische kwaliteiten. Zo toonden fotonica Nathalie Vermeulen en haar collega’s van de Brussels Photonics groep (VUB) aan dat grafeen de golflengte en dus kleur van invallend licht kan wijzigen. ‘Dat is op zich niet zo bijzonder, silicium kan het ook, maar de omstandigheden waarin grafeen dat doet zijn dat wel’, zegt Vermeulen. ‘Bij silicium heb je een heel hoge lichtintensiteit nodig om kleurveranderingen uit te lokken. Bij grafeen is dat net andersom, het gaat beter bij lage intensiteit. Dat druist in tegen alles wat geweten was in de optica.’

De vreemde eigenschap van grafeen creëert mogelijkheden. Lage intensiteit betekent lager energieverbruik. ‘Computerchips waar een laagje grafeen op ligt, zullen veel minder warmte genereren

Aerogels bestaan voor 95 tot 99 procent uit lucht en hebben een zeer lage dichtheid. De recordversie (1 mg/cm3) is zelfs lichter dan lucht (1,2 mg/cm3) – tenminste, als je de lucht uit de gel zou zuigen. Het materiaal stoot zelfs de allerbeste isolatiematerialen voor warmte, koude en geluid met gemak van de troon. En het is flinterdun. Helaas is de productie nog erg complex – en dus duur. Hoewel aerogels al in de jaren 1930 werden uitgevonden, duurde het daarom nog tot een eind in de jaren 1990 vooraleer ze enigszins bruikbaar werden. Door de hoge kostprijs blijft het materiaal voorlopig voorbehouden aan organisaties met een groot budget. Zo gebruikt de NASA aerogels in ruimtesondes om de elektronica tegen lage temperaturen te beschermen.

Een wetenschapper trekt een metaal-organisch rooster (MOF) van het aluminium oppervlak waarop het is gemaakt.

dan siliciumchips’, zegt Vermeulen. ‘Nu zitten op een computerchip allerlei elektronica. Een laagje grafeen zou toelaten om ook optische eigenschappen op een chip te brengen, zonder dat die daarbij al te warm wordt.’

Op korte termijn kan grafeen terechtkomen in onze smartphones. ‘Onderzoekers werken aan een camera met grafeen die naast zichtbaar licht ook infraroodlicht kan zien. Dat zou je toelaten om met je smartphone nachtfoto’s te maken. En omdat ook warmte zich op zo’n camera laat zien als infraroodstraling, zou je hem bijvoorbeeld kunnen gebruiken om isolatielekken in je huis te detecteren.’ De camera is nog niet te koop, maar er bestaan al prototypes.

Het is een kwestie van wachten totdat Samsung, Apple of een andere fabrikant ermee aan de slag wil.

Aerogel is ultralicht en superisolerend. Hier beschermt een aerogel een bloem tegen een hete vlam.

Dag van de Wetenschap • 5

LEVENDE LAMP

Ook levende biomaterialen komen eraan. Bacteriën en schimmels evolueerden de voorbije decennia van ongewenst naar onmisbaar. Ze zuiveren ons water, produceren medicijnen en maken voedsel, zoals de vleesvervanger Quorn. Hun repertoire reikt nog veel verder.

De Brusselse coöperatieve PermaFungi bracht de eerste lamp gemaakt van schimmels op de markt.

Ze kunnen ook materialen met unieke eigenschappen voor ons maken. Zo ontwikkelt het Nederlandse biotechnologiebedrijf Hoekmine BV bio-afbreekbare verf die ‘groeit’ op een muur. De levende verf, die bestaat uit lichtgevende bacteriën, kan na het aanbrengen van kleur veranderen onder invloed van de omgeving. Wanneer de muur in een chemisch bedrijf dan plots bijvoorbeeld rood kleurt, weten de aanwezigen dat ze de kamer moeten verlaten.

Bacteriën kunnen ook textiel of bouwmaterialen produceren.

Om met deze ‘levende’ materialen te experimenteren, richtte Gents bio-ingenieur Winnie Poncelet het designbureau Glimps op. Hij – of beter gezegd, zijn ‘beestjes’ – produceren nu al bacteriële meubels, verpakkingen en leder. ‘Daarvoor mengen we typisch drie ingrediënten: landbouwafval (stro of houtvezels), voedingsstoffen (zoals bloem of koffiegruis) en een zwam. Er worden ook andere designvoorwerpen en -verpakkingen mee gemaakt. Binnenkort verwacht ik schimmelpanelen als alternatieven voor MDF- en vezelplaten.’

Opdat de schimmels werkelijk kunnen doorbreken als producenten van grondstoffen moet je ze kunnen opschalen; het liefst goedkoop. Poncelet ziet dat wel gebeuren. biomaterialen hebben heel wat interessante eigenschappen. ‘Mycelium is licht, vuurvast en volledig bio-afbreekbaar. Het is een circulair materiaal. De productiemethode staat volledig haaks op de manier waarop we nu produceren. Als we een tafel willen maken, moeten we eerst een boom omhakken, die verkleinen tot planken en vervolgens in elkaar rammen met vijzen en nagels. Dat is een vrij brute productiemethode. Met levende materialen gebruik je enkel de grondstoffen die je nodig hebt, en het eindproduct assembleert zichzelf.’

PLASTIC VAN KAAS

Als we de vissen niet willen laten stikken in met plastic gevulde oceanen, moeten we overschakelen naar minder en duurzamer plastic.

Het klassieke plastic vergaat niet en is gemaakt van fossiele grondstoffen zoals olie en gas. Slimmer gebruik en intensievere recycling dringen zich op. Voor heel wat toepassingen zijn bioplastics uit hernieuwbare grondstoffen die we na gebruik op de composthoop kunnen gooien een gedroomd alternatief. Polymelkzuur (PLA) is zo’n bioplastic. Je kan het produceren via suikers uit onder andere riet, biet of mais.

Bioplastic uit voedselafval lijkt een nog betere optie. Zo kan je bioplastic maken uit afval dat ontstaat tijdens de bereiding van kaas. Bij de bereiding van kaas wordt de melk gestremd. De vloeistof (wei) die hierbij wordt afgetapt en weggegooid, zit barstensvol opgeloste suikers.

‘Van die suikers willen we melkzuur maken om er vervolgens PLA mee te produceren’, zegt Michiel Dusselier, die in 2016 de Eos Pipet won voor zijn onderzoek naar bioplastics.

Bioplastic, zoals dit polymelkzuur, kan (industrieel) worden gecomposteerd. Ook als het toch in het milieu terechtkomt, breekt het volledig af.

Een ledlamp met perovskiet is goedkoper en efficiënter.

Goedkopere zonnecellen Perovskieten vertegenwoordigen een materiaalfamilie met een specifieke kristalstructuur. Die kan je op duizenden manieren opvullen. Door gericht atomen en moleculen te kiezen, kan je een materiaal maken met de eigenschappen die je zoekt.

Als perovskieten de media halen, dan is dat vooral in verband met zonnecellen. Bert Conings van de Universiteit Hasselt onderzoekt het potentieel van de stof als energiemaker. ‘Perovskieten kunnen zonnepanelen veel goedkoper maken. Binnen enkele jaren kunnen we een enkelvoudige perovskietzonnecel wel zowat even efficiënt maken als een siliciumzonnecel. Maar om silicium werkelijk te gaan overtreffen, moet je meervoudige zonnecellen maken. Dan leg je twee of meer lagen perovskiet op elkaar en laat je die elk een ander deel van het spectrum absorberen.’

Daarvoor is veel meer onderzoek nodig. Perovskieten zijn niet bepaald nieuwe materialen – de wetenschap kent ze al bijna twee eeuwen, en ook met zonnecellen is ze al een hele tijd bekend. ‘Toch zijn we die twee elementen pas een jaar of vijf geleden voor het eerst in combinatie gaan bestuderen’, zegt Conings. Dan is er nog een probleem: alle goed presterende perovskieten bevatten lood. ‘We kunnen de perovskieten wel stevig inkapselen in een zonnecel, om het blootstellingsrisico te reduceren. Maar we vinden liever een werkzaam alternatief voor lood.’

Conings ziet perovskiet nog niet meteen de siliciumzonnecel vervangen. ‘Ze kunnen wel dienen als aanvulling in zonnepanelen. Misschien komen andere toepassingen sneller op de markt. Ik denk bijvoorbeeld aan efficiëntere ledlampen.’

OUD IS IN Nieuwe materialen met futuristische eigenschappen doen dromen, maar we mogen de materialen van vandaag niet vergeten.

‘Al onze moderne technologie is gebaseerd op siliciumchips’, zegt Nathalie Vermeulen. ‘Het kostte veertig jaar onderzoek om die chips te ontwikkelen. Je kan silicium dus tegelijk traditioneel en futuristisch noemen. Hetzelfde geldt voor glasvezel. Over het aardoppervlak liggen honderdduizenden kilometers glasvezel uitgespreid om computers en andere apparaten te verbinden met het internet. Glas is een oeroud materiaal, maar omdat onderzoekers de optische eigenschappen van glasvezel verbeterden, kunnen we er nu razendsnel data over grote afstanden mee transporteren.’

Ook diamant is oud en hip tegelijk. ‘Veel materiaalonderzoekers vinden diamant saai, ze denken dat we er ondertussen wel alles over weten. Dat is niet zo’, meent Danny Vanpoucke. ‘Diamant staat vooral bekend om zijn hardheid, het is het hardste materiaal ter wereld. Maar het heeft ook andere eigenschappen, die we door meer onderzoek beschikbaar kunnen maken. We zouden aan Silicium zit in zo goed diamant medicijnen kunnen hangen die je zo in het lichaam kan transporteren. Zelfs in een saaie als al onze moderne technologie. stof schuilt spannend onderzoek.’ ■ Kim Verhaeghe

Activiteit: Ontdek hoe je bioplastics maakt met mais of suikerriet. • Locatie: UGent Campus Kortrijk. Of leer je huis isoleren met kalkhennep.

Locatie: Labiomista, Hasselt. • Alle info: www.dagvandewetenschap.be

6 • Dag van de Wetenschap

Zachte robots

Seppe Terryn bouwt robots met materialen die zichzelf kunnen herstellen.

H

et robotatelier op de VUBcampus in Etterbeek is een bijzondere plek. Wat lijkt op een veredeld knutselhok is eigenlijk de geboorteplek van de allernieuwste robots. Bij het binnenkomen word ik aangekeken door een familie van robots – de ene al wat meer afgewerkt dan de andere.

Ik herken Probo, de sympathieke knuffelrobot die zieke kinderen bezoekt en troost. De tafels in het atelier liggen vol met onafgewerkte robots en werktuigen die ik niet kan thuisbrengen. Geen vierkante centimeter is nog vrij. In een hoek achterin proberen vier studenten een robot langs een touw omhoog te laten klimmen. Halverwege geeft hij het op. Verdomme. Terug naar de montagetafel.

Zelfhelend In dit lab ontwikkelt Seppe Terryn robots uit zachte materialen die vanzelf herstellen. ‘Vergelijk het gerust met onze huid. Als we ons kwetsen met een scherp mes, starten in ons lichaam meteen allerlei processen om de wonde te herstellen. Het bloed in de wonde stolt, het immuunsysteem wapent zich

tegen infecties en nieuwe huidcellen doen de wonde dichtgroeien.

Zelfhelende materialen doen iets soortgelijks. Als ze beschadigd raken, herstellen ze zich onder invloed van lucht, licht of warmte tot ze hun oorspronkelijke staat hebben bereikt. Zelfhelende materialen worden nu al gebruikt in coatings van bepaalde (dure) wagens die krassen automatisch wegwerken.’

Terryn maakte met zo’n zelfhelend materiaal een zachte robothand die broos fruit kan inpakken.

‘Het materiaal waaruit de grijphand is gemaakt, moet zacht zijn opdat de vruchten niet beschadigd raken’, zegt Terryn. ‘Dat maakt de hand zelf wel gevoeliger voor verwondingen. En dan is het wel handig wanneer de robot zichzelf herstelt, en dus niet naar een technicus of het containerpark moet.’

Het onderzoek van Terryn verscheen in augustus in het gerenommeerde vaktijdschrift Science Robotics. De zelfhelende robot kreeg vervolgens aandacht in de internationale pers. Terryn werd geïnterviewd door BBC Radio en ook Time Magazine kwam de robothand bekijken.

‘Na een nachtje rusten is een stevige schram zo goed als genezen. Dat tempo ligt veel hoger dan wat ons eigen lichaam aankan’

DE BOUWSTENEN VAN INNOVATIE

G

isteravond heb ik de slimme spraakassistent Alexa opgedragen een alarm te zetten voor ’s ochtends. Bij het opstaan mocht de grasmaairobot een dagje overslaan, wegens te koud. Toen ik naar het werk reed, nam de auto het grootste deel van de rit van me over – al hield ik wel netjes de handen aan het stuur. De sleutel heb ik trouwens niet moeten zoeken, want mijn iPhone volstond voor het ontgrendelen en starten.

De innovatieve producten komen in ijltempo en zorgen voor radicale veranderingen in ons werk en leven. We kijken daarbij op naar grote vernieuwers als Jef Bezos, Elon Musk en wijlen Steve Jobs. Aan de overheid denken we in zo’n context nooit. In tegendeel: het lijkt wel alsof ze innovatie tegenhoudt. Ze past de wet niet snel genoeg aan om zelfrijdende auto’s te legaliseren, en de introductie van het supersnelle 5G-netwerk wordt niet overal doorgevoerd.

Maar het is net wel deze overheid die door de gerenommeerde econoom Mariana Mazzucato een leidende rol wordt toegekend in het innovatieproces. In haar energieke TED Talks staaft ze die bewering met de iPhone als voorbeeld. De technologische bouwstenen waarmee Apple dat pinakel van vernieuwing

Het is dan ook niet min wat Terryn en zijn collega’s presteerden.

Zelfhelende materialen zijn op zich niet nieuw. Wel innovatief is dat die materialen nu toepassing vinden in het domein van de soft robotics, waar robots gemaakt zijn van soepele materialen, vergelijkbaar met weefsels in levende organismen. Terryn slaat een brug tussen twee veelbelovende vakgebieden in materiaal- en werktuigkunde.

Daarmee opent hij een compleet nieuw onderzoeksgebied.

Oplappen na de werkuren Het materiaal waaruit de grijphand bestaat, is een rubberachtig polymeer, een soort plastic. Er zit dus geen bloed in, en ook geen systeem om nieuwe cellen te bouwen. Hoe herstelt de grijphand zichzelf dan? ‘Het polymeer is op microscopisch niveau een spinnenweb. Als de robot zichzelf snijdt, breekt het web. We kunnen het herstellen door het polymeer op te warmen tot 80 graden Celsius.

Bij die temperatuur komt het spinnenweb helemaal los, waardoor de snee zich vult. Wanneer het

materiaal terug afkoelt, vormt het spinnenweb zich opnieuw en is de kwetsuur verdwenen. Na veertig minuten is de breuk gedicht en na een nachtje rusten is de robot zo goed als nieuw.’

De robot kan een stevige schram zelf genezen. Maar een gapende

wonde is andere koek. ‘Zelfhelende materialen kunnen geen nieuw materiaal laten groeien, zoals ons lichaam dat wel kan.

Grote gaten of volledig afgesneden stukken herstellen niet. Anderzijds is de wonde van een robot al na 24 uur onzichtbaar genezen, wat veel sneller is dan in ons lichaam.’

Met zijn onderzoek zet Terryn een eerste stap naar het ontwikkelen van robots van vlees en bloed.

‘Het einddoel is een robot bouwen die via sensoren en software pijn of schade aanvoelt en die vervolgens zelf herstelt. Een erg slim exemplaar zal dan zelf oordelen of het nodig is om de schade meteen of pas na zijn werkuren te herstellen. Zo kan hij vertragingen vermijden.’

Terryn verwacht al over enkele jaren zachte robots met zelfhelende eigenschappen in de zorgsector te zien. ‘De ontwikkeling zal ook afhangen van het enthousiasme bij geldschieters. We willen op Europees niveau samenwerken met andere robotici en materiaalwetenschappers. Zo kunnen we sneller vooruit.’ ■ Kim Verhaeghe

Column

Bram Vanderborght is professor robotica aan het BruBotics-centrum van de Vrije Universiteit Brussel. Daarnaast is hij labmanager bij Flanders Make en co-auteur van Homo Roboticus.

kon creëren, zijn te danken aan de overheid. Het internet, gps, een multitouch aanraakscherm, lithium-ionbatterijen: alle vonden ze hun ontstaan in overheidsgefinancierde projecten.

Hoe meet je technologische innovatie? Om daar een antwoord op te vinden, ontwikkelde de NASA het zogenoemde Technology Readiness Level, of TRL. Het is een in diverse sectoren gebruikte index om de maturiteit of bruikbaarheid van een evoluerende technologie te staven. Waargenomen basisprincipes of fundamenteel onderzoek krijgen het label TRL 1; technologie die in een lab is gevalideerd krijgt al TRL 4. Technologie die in een relevante omgeving werkt, wordt aangeduid met TRL 6. En als de ontwikkeling helemaal rijp is om in de maatschappij te worden gebruikt, krijgt ze het hoogste niveau: TRL 9.

Een technologie als zelfherstellende materialen voor robots krijgt een lage TRL; het zal nog even duren voordat het scherm van je iPhone vanzelf herstelt na een pijnlijke val of je niet meer naar de garagist moet voor een deuk in je zelfrijdende auto.

En toch is dit belangrijk onderzoek. Vijftien jaar geleden stak

het onderzoek naar robotprothesen, cobots en exoskeletten in een soortgelijke fundamentele fase. Vandaag vinden de toepassingen die we met onze spinoff Axiles Bionics bouwen hun weg naar commerciële producten.

Veel bedrijven krijgen pas overheidssteun als hun onderzoek zich in een fase bevindt die dicht bij commercialisering staat.

Over de jaren heen en in verschillende vormen heeft Elon Musk voor miljarden dollars aan overheidssteun ontvangen. Steun voor onderzoek dat hogerop staat op de TRL-ladder, heeft als gevaar dat het een bepaald bedrijf bevoordeelt ten opzichte van de concurrentie.

Ooit poneerde Winston Churchill dat succes het vermogen is om keer op keer te falen en daarbij je enthousiasme niet te verliezen. Dat is onderzoek. Artificiële intelligentie, robotica en andere technologieën brengen vele successen met zich mee. Ze zorgen voor disruptieve veranderingen in onze maatschappij en economie. Maar daarachter ligt een kerkhof vol gefaald onderzoek. Willen we op lange termijn groeien, dan moeten we ook sterk investeren in fundamenteel onderzoek. ■ Activiteit: Sla een babbel met een AI-chatbot en leer hoe een artificieel intelligente robot ‘denkt’. • Locatie: Muntpunt, Brussel. • Meer info: www.dagvandewetenschap.be

Dag van de Wetenschap • 7 Deeltjesfysici zijn hot op de arbeidsmarkt

Artificiële intelligentie

ALGORITME VOORSPELT MISDAAD

‘Geen spijt dat ik de deeltjesfysica heb verlaten’

Waar moet de arm der wet zijn ogen op richten? In Nederland helpt artificiële intelligentie dat te beslissen.

H

et Criminaliteits Anticipatiesysteem (CAS) bepaalt via uitgebreide datasets het risico dat ergens misdaden worden gepleegd. Het algoritme houdt per wijk onder meer rekening met criminaliteitscijfers, statistieken over de gezinssamenstelling en het aantal uitkeringen, en de (geanonimiseerde) aanwezigheid van eerder veroordeelden.

CAS deelt de stad op in vakjes van 125 bij 125 meter. Waar de computer in de komende week problemen zoals inbraak of diefstal verwacht, kleurt het vakje rood. Dat betekent niet dat agenten vervolgens hals over kop in de combi springen, zegt Dick Willems, datawetenschapper bij de Nederlandse politie.

‘We leren agenten kritisch naar die kaarten te kijken en de voorspellingen af te toetsen bij mensen die de wijk goed kennen.

Het algoritme geeft immers geen verklaring voor het verhoogde risico. De politiek kan meer gaan patrouilleren in een risicowijk, maar evengoed overleggen met woningcorporaties om betere sloten te plaatsen.’

Of het systeem effectief is, is moeilijk te zeggen. ‘We zien dat de misdaad daalt’, zegt Willems. ‘Maar dat zien we al langer, en ook op plaatsen waar CAS niet wordt gebruikt.’ Het valt ook niet te achterhalen hoeveel misdaden het systeem heeft voorkomen.

‘We zien wel dat misdaden vaak plaatsvinden in de gebieden waar het algoritme ze verwacht.’ De meerwaarde van een ‘informatiegestuurde politie’ is volgens Willems vooral dat die zich kan concentreren op zones waar die nood het hoogst is.

Niet elke deeltjesfysicus belandt in een groot lab als het CERN. En maar goed ook, want door hun uitmuntende datavaardigheden zijn de alumni tegenwoordig erg gewild in de bedrijfswereld. Zo ook de naar België uitgeweken Schot Dominic Smith.

Diefstal/ Inbraak woning

Fietsendiefstal

Diefstal uit/vanaf personenauto

Niet ingevuld

D

Straal: 1.000 meter • Standaardwaarde: 3% vakjes met de hoogste risico’s

Na een proefperiode in Amsterdam die startte in 2012 is CAS inmiddels in heel Nederland uitgerold. Ook de Belgische Federale Politie wil aan de slag met predictive policing.

Wat de politie precies wil doen en op basis van welke data is nog niet duidelijk. ■ DDC

Artificiële intelligentie

Vlaming is gematigd positief over AI De meeste consumenten geloven dat artificiële intelligentie een bescheiden meerwaarde kan bieden in hun toekomstige dagelijks leven.

D

e houding van de Vlaamse consument ten opzichte van artificiële intelligentie valt grofweg op te delen in vier profielen. Dat blijkt uit een recente enquête opgesteld door de Leuvense onderzoeksinstelling imec.

Aan het ene uiteinde van het spectrum bevinden zich de zogenoemde AI-ambassadeurs (25,2 procent van de bevraagden). Deze consumenten zien een gegarandeerde meerwaarde in hoe artificiële intelligentie zal doorsijpelen in hun werk- en privéomgeving, net als in de bank- en verzekeringswereld en de medische sector. Aan het andere uiteinde staan

consumenten die weinig waarde zien in AI en bang zijn voor hun privacy (20,8 procent).

Tussen die groepen in staan twee minder radicale profielen. Er is een klein segment van consumenten dat enthousiast is over AI, maar dat toch twijfelt (16,2 procent). Deze groep ziet de voordelen van AI wel, maar maakt zich ook zorgen over de manieren waarop AI-toepassingen een inbreuk kunnen vormen op de privacy. Het laatste en grootste profiel stelt zich eerder nuchter op (37,6 procent). Deze groep is gematigd positief over de meerwaarde van AI, en ziet omgekeerd de privacyrisico’s ook wel meevallen.

Opvallend: uit de vragenlijst blijkt dat de groep die negatief staat tegenover AI de minste kennis heeft over het concept. Van de respondenten met het profiel zei 12,5 procent nog nooit te hebben gehoord van AI, en nog eens

25,2 % AMBASSADEUR

37,6 % GEMATIGD POSITIEF

39,2 procent gaf aan niet zeker te weten wat het betekent. Bij de ‘nuchtere twijfelaars’ zeiden de meesten dat ze weten wat de mogelijkheden van AI zijn, maar wel alleen op een algemeen niveau.

De resultaten komen voort uit een bevraging bij 653 deelnemers. De leeftijden van respondenten liepen tussen 16 en 90 jaar. Het merendeel was hoogopgeleid (93 procent) en mannelijk (59 procent).

De enquêteurs namen de bevraging af om ‘de trends rond en de impact van artificiële intelligentie en machine learning op consumenten en bedrijven in Vlaanderen structureel te kunnen opvolgen.’ Volgens hen wordt het belangrijk voor ‘spelers in de markt van AI-toepassingen’ om consumenten te informeren. Zolang dat niet gebeurt, blijft het adagium ‘onbekend maakt onbemind’ van kracht, vrezen ze. ■ PVW

16,2 % ENTHOUSIAST MAAR BEZORGD

20,8 % SCEPTISCH

ominic Smith studeerde natuurkunde aan de University of Glasgow met als specialisatie deeltjesfysica.

Zijn promotieonderzoek deed hij deels aan het CERN, waarna hij het er voor bekeken hield. ‘Na mijn doctoraat ging ik een periode tegemoet met vooral veel onzekerheid’, zegt hij. ‘Ik kende verhalen over contracten van korte duur en werkplaatsen die elkaar snel opvolgen.’

‘Daar had ik geen zin in, dus ging ik solliciteren. Dat viel reuzegoed mee. Ik had verwacht dat privébedrijven niet bepaald zaten te wachten op een overgespecialiseerde onderzoeker als ik, maar dat bleek helemaal niet zo te zijn.’

Een paar weken na zijn periode aan het CERN had Smith al een job bij een jong bedrijfje uit Antwerpen. Daar analyseerde hij data van sensoren, bijvoorbeeld van gps-ontvangers in smartphones. ‘De programmeertalen die ik zie in de privésector zijn zowat dezelfde als die aan het CERN. De software verschilt vaak wel, maar die heb je snel onder de knie, omdat ze op dezelfde leest is geschoeid.’

Smith deed onderzoek aan het CERN vlak nadat het higgsdeeltje ontdekt was. Hij werkte er onder andere met het grid: een vroeg deelcloudsysteem waarmee het deel DOMINIC SMITH tjeslab analyses en berekeningen uitbesteedde aan laboratoria wereldwijd. ‘Nu werkt de privésector volop met cloud computing, dankzij de opslagmogelijkheden die grote techbedrijven als Google en Amazon aanbieden.’

Dezelfde talen en tools Vandaag is Smith aan de slag bij Jetpack, een Brussels bedrijf dat andere bedrijven helpt bij hun datamanagement. ‘Ik volg business cases op, analyseer de data van onze klanten of kijk hoe technieken uit de artificiële intelligentie kunnen worden geïntegreerd in slim, realtime databeheer.’

De toolbox die Smith dagelijks nodig heeft bij het beoefenen van zijn job, vindt zijn oorsprong in zijn jaren als deeltjesfysicus.

‘We gebruiken ongeveer dezelfde programmeertalen, al zijn die nu wel wat uitgebreid met specifieke tools voor big data. En een techniek als machine learning is misschien nieuw, de basis ervoor had ik al gekregen aan het CERN.’ De manier waarop we tegen data aankijken, is volgens Smith de voorbije jaren wel wat veranderd, zowel binnen de bedrijfswereld als binnen de samenleving op zijn geheel. ‘Ik werk nu bij een onderneming die op basis van data een dienst aanbiedt aan bedrijven. Dat is ethisch perfect oké. Bij mijn vorige job had ik soms het gevoel dat de datageneratie niet echt koosjer was. Al was er van sensibiliteit op het vlak van dataprivacy nog weinig sprake.’

Mist hij de fysica soms niet? ‘Ik heb nog geen spijt gehad van mijn keuze. Ik volg de ontwikkelingen in de natuurkunde natuurlijk wel, maar ik duik niet meer zo diep in de details. En dat vind ik prima.’ ■ Senne Starckx

8 • Dag van de Wetenschap

Verspreid met ons de wetenschap

W

etenschappers moeten de samenleving informeren over hun onderzoek. Het engagement mag niet vrijblijvend zijn: het is belangrijk dat al wie wetenschap een warm hart toedraagt, daar resoluut voor uitkomt. Eos Wetenschap wil hierin een voortrekkersrol spelen, door op een onafhankelijke en kritische manier het onderzoek te vertalen voor een groot publiek én door een groep van gelijkgestemden rond zich te verzamelen die het belang van wetenschap onderschrijven en mee verspreiden.

TIPS VOOR KIDS

Op de Dag van de Wetenschap kijken kinderen hun ogen uit in Technopolis.

O

p zondag 24 november vieren scholen, universiteiten, bedrijven en organisaties over heel Vlaanderen en Brussel de Dag van de Wetenschap. Neem deel aan honderden workshops, demo’s, tentoonstellingen en lezingen. Ook kinderen zijn welkom. Nog meer dan anders is Technopolis voor hen de place to be. Toegang aan 1 euro.

Ontdek alle activiteiten op www.dagvandewetenschap.be GA EEN CREATIEVE UITDAGING AAN

Verspreid met ons de wetenschap!

Word gratis lid van Eos door je in te schrijven op de nieuwsbrief op www.eoswetenschap.eu GLIBBERWORMEN MAKEN

Een orgaan dat zichzelf kan bestuderen: ons brein

H

elemaal mee met de nieuwste inzichten in het brein. Lees online of op papier over hersenwetenschap, psychologie, gezondheid en ontwikkeling. Meer inzicht in het brein geeft je meer inzicht in jezelf, in anderen en in de wereld.

WORKSHOP Maak zelf glibberwormen in het Lab. Doe mee aan dit originele, leuke proefje en neem het glibberige eindresultaat mee naar huis.

Vanaf 10 jaar • Chemie

12.30 - 16.00 u.

Neem een abonnement op www.eoswetenschap.eu

Doe mee en word zelf wetenschapper

B

urgerwetenschap is helemaal in. Iedereen die dat wil, ongeacht studie-achtergrond, kan deelnemen aan wetenschappelijk onderzoek. Van vogels tellen tot speuren naar exoplaneten! Op het platform Iedereen Wetenschapper vind je meer dan honderd projecten voor burgerwetenschappers.

DOE MEE

en kies een project uit op www.iedereenwetenschapper.be

Weet jij nog wat er precies op je bord ligt?

LANCEER EEN RAKET MET EEN LINTMETER DEMO Wedden dat een reeks alledaagse gebruiksvoorwerpen je helemaal versteld kan doen staan? We verzamelden ze immers allemaal in één indrukwekkende kettingreactie, boordevol actie, reactie, energie en zwaartekracht.

Zet zelf onze gigantische kettingreactie in gang en wees getuige van een knaller van een finale!

Vanaf 8 jaar • Fysica

10.30 - 10.45 u. / 12.30 - 12.45 u. / 14.30 - 14.45 u.

E

os Tracé brengt in kaart welke weg onze voeding aflegt: van teelt, verwerking, transport en consumptie tot afvalverwerking.

Door te weten kan je bewuste keuzes maken in de supermarkt.

Ontdek het verhaal van je eten op www.eostrace.be Colofon

Ideeën voor de toekomst is een uitgave van Eos Wetenschap vzw

REDACTIEADRES Duboisstraat 50, 2060 Antwerpen • +32 (0)3 680 24 90 • redactie@eoswetenschap.eu Alg. hoofdredacteur: Raf Scheers Eindredactie: Peter Vanwijnsberghe Redactie: Dieter De Cleene, Liesbeth Gijsel, Judith Stegen, Marieke van Schoonhoven, Kim Verhaeghe, Els Verweire Werkten mee aan dit nummer: Harini Barath, Richard Coniff, Giulia Alice Fornaro, Lin Polleunis, Senne Starckx, Bram Vanderborght Vormgeving: Marco Goole Zakelijk leider Koen De Buck Verantwoordelijk uitgever: Raf Scheers

Eos Wetenschap doet een beroep op De Deeluitgeverij voor:

ADVERTENTIES Matthew Peetermans • + 32 (0)3 680 25 60 • matthew.peetermans@deeluitgeverij.be ACTIES, MARKETING EN COMMUNICATIE Maksim Marissen • + 32 (0)3 680 25 65 • maksim.marissen@deeluitgeverij.be

Abonnementen

Snel en gemakkelijk via WWW.EOSWETENSCHAP.EU of via eos@idecommedia.be • +32 (0)9 296 20 72

BLOEDBEDROG WORKSHOP Hoe ontmasker je een sporter die epo neemt? Door een bloedanalyse. Je krijgt van ons vier stalen met (nep)bloed.

Aan jou de bloedserieuze taak om aan de hand van de verhouding rode bloedcellen/ plasma de valsspeler met de vinger te wijzen!

Vanaf 10 jaar • Chemie

12.30 u. - 16.00 u.

(W)IJS ZONDER WATER INTERACTIEVE DEMO Je ziet het niet altijd, maar toch is het overal! We hebben het over CO2-gas. Je ademt het constant in en uit zonder dat je er erg in hebt. En je had er misschien nog niet bij stilgestaan, maar de bubbels in je frisdrank of bruisend water? Ook dat is CO2-gas.

Maar is CO2 (ook wel bekend als koolstofdioxide) altijd een gas?

WORKSHOP Speciaal voor jou hebben we een reeks creatieve uitdagingen bedacht! Bereid je nu al voor op torens die de zwaartekracht uitdagen, een zipline zonder remsysteem, snelle boten, verbluffende LEGOontwerpen en een windkoker die wacht op bouwsels die iedereen omver blazen ...

Vanaf 8 jaar • Technologie & techniek

12.30 - 16.00 u.

Vanaf 8 jaar • Chemie

11.00 - 11.15 u.

14.00 - 14.15 u.

16.30 - 16.45 u.

HET GEHEIM VAN DE ZWARTE STIFT WORKSHOP Kom ontdekken of zwart wel echt een kleur is.

KOKEN MET MENDEL-CHEF SHOW Heb jij al gehoord van de Mendel-chef, de rijzende ster aan het culinaire firmament?

Deze chef komt speciaal naar Technopolis voor de liveopnames van het nieuwe tv-programma Koken met Mendel-chef! Alle spotlights zijn op de even briljante als excentrieke kok gericht terwijl deze het ene na het andere experimentele gerecht bereidt.

Alle leeftijden • Chemie

12.00 - 12.30 u.

15.00 - 15.30 u.

Voor 8 jaar oud • Chemie

12.30 u. - 16.00 u.

DRIJVENDE TEKENING WORKSHOP Teken met een stift op een bord en ontdek hoe je jouw tekening kan laten drijven.

Vanaf 8 jaar • Chemie

12.30 - 16.00 u.

PRAKTISCH

Waar: Technopolis • Technologielaan 1 • 2800 Mechelen Wanneer: zondag 24 november 2019

Alle activiteiten zijn inbegrepen in de toegangsprijs van € 1/persoon. Inschrijven is verplicht en kan via www.dagvandewetenschap.be

Dag van de Wetenschap • 9

MEER WETEN OVER DIT ONDERWERP?

Biogeochemicus Filip Meysman over CO2 uit de lucht halen

Luister naar de Eos-podcast

Vraag het aan, te vinden op

‘Oceanen hebben een enorme opslagcapaciteit voor CO2’ Volgens klimaatexperts moeten we de koolstofdioxide die we al hebben uitgestoten terug uit de lucht halen. Hoe realistisch is dat? Professor biogeochemie Filip Meysman (UAntwerpen) geeft antwoord.

De laatste internationale afspraken over klimaatverandering

www.eoswetenschap.eu/podcast en Spotify.

Hoe gaan we dat doen?

‘Daar zijn diverse manieren voor. Je kan lucht doen borrelen door een oplosmiddel waarin CO2 makkelijk oplost. De CO2 wordt zo uit de lucht gefilterd en vloeibaar gemaakt. Die vloeibare koolstofdioxide zou je vervolgens ondergronds kunnen stockeren. Die technologie wordt hier en daar al toegepast, maar ze staat nog in de kinderschoenen.’

werden vastgelegd tijdens de klimaatconferentie van Parijs in 2015. Wat is daar beslist?

Zijn bomen deel van de oplossing?

‘De internationale gemeenschap sprak af om de klimaatopwarming te beperken tot maximaal 2 graden Celsius, en bij voorkeur zelfs tot 1,5 graden. Dat is een duidelijk doel. Alleen werd de weg om daar te raken niet uitgestippeld. De mogelijkheden zijn nochtans bekend: ontbossing tegengaan, energiezuiniger produceren, hernieuwbare energie ontwikkelen en vermijden dat CO2 in de lucht wordt gedumpt.’

‘We slagen er niet in om rond die maatregelen bindende afspraken te maken. We zijn verslaafd aan CO2 en afkicken blijft ontzettend moeilijk. Het ziet ernaar uit dat we het doel niet zullen halen. Wetenschappers berekenden ondertussen dat enkel minder uitstoten niet meer zal volstaan. We moeten de CO2 die we al hebben uitgestoten ook actief uit de atmosfeer zien te krijgen.’

‘Voor een stuk. Een hectare bos vangt vijf ton CO2 per jaar. De gemiddelde Vlaming stoot jaarlijks ongeveer het dubbele uit. Voor elke Vlaming hebben we dus ongeveer vier voetbalvelden bos nodig.

Die ruimte hebben we niet, ook niet op wereldschaal. We moeten met andere woorden vooral proberen om onze uitstoot drastisch te verminderen. Bomen kunnen dan compenseren voor de laatste loodjes.’

‘Bomen zouden alleen moeten compenseren voor de laatste loodjes’

Strategieën om CO2 af te vangen CO2

Bebossing en herbebossing Bomen worden aangeplant om verdwenen bossen te vervangen of bestaande bossen uit te breiden. Ze absorberen CO2 uit de lucht en zetten dat om in de groei van hout en wortels.

Haalbaarheid: De houtmarkt en de managementpraktijken moeten worden hervormd.

CO2

U onderzoekt hoe natuurlijke ecosystemen ons kunnen helpen om CO2 te vangen. Een belangrijk ecosysteem is de oceaan.

‘Oceanen hebben een enorme opslagcapaciteit voor CO2. Aan de rand van de oceanen zijn bijvoorbeeld mangrovebossen en zoutmoerassen heel efficiënt in het opslaan van koolstof. Die ecosystemen staan onder grote druk, onder andere door de aanleg van garnalenkwekerijen. Mangrovebossen behouden en herstellen zou al een stap in de goede richting zijn.’

‘Daarnaast kunnen we proberen om de buffercapaciteit van de oceanen te verhogen. Een manier om dat te doen, is door zogenoemde ‘versnelde verwering’. Vergruisd gesteente reageert met zeewater en zet het CO2 om in carbonaten, die

Machines trekken de omringende lucht binnen, filteren er de CO2 chemisch uit en pompen dat onder de grond. Daar reageert het met basaltgesteente, wordt het een vast mineraal en wordt het permanent opgeslagen.

Haalbaarheid: De kostprijs is hoog.

Welke methode breekt volgens u het eerste door?

‘De technologische oplossingen vragen nog tijd om zich ten volle te ontwikkelen. Bossen beschermen en heraanplanten zijn de nu beschikbare quick wins. We moeten bossen een economische waarde geven. Zo kan een eigenaar van een bos geld krijgen om bomen te laten staan in plaats van ze te kappen. Of we kunnen landbouwers stimuleren om hun landgebruik om te gooien van CO2-verbruikend naar CO2-capterend. Die maatregelen zijn helemaal niet zo moeilijk als we denken.’ ■ Kim Verhaeghe

Welke methode om koolstofdioxide af te vangen is efficiënt? Welke is haalbaar? Duits econoom en klimaatwetenschapper Sabine Fuss (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) maakt de balans op.

CO2 CO2

Fertilisatie van de oceanen Rechtstreeks lucht afvangen

op de zeebodem vallen. We zouden op grote schaal vergruisd gesteente in de oceaan kunnen oplossen om dat proces te stimuleren.’

Vijlsel van ijzer wordt over de oceanen gesprenkeld om plankton te helpen groeien. Ze ademen CO2 in en zetten het om in suiker of cellulair materiaal. Als ze sterven, zinken ze naar de bodem van de oceanen.

Haalbaarheid: De voordelen zijn van korte duur en het ecosysteem veranderen houdt risico’s in.

CO2

CO2-opslag onder de grond Grassen ademen de CO2 uit de lucht in en zetten het om in wortels, waardoor koolstof in de aarde wordt vastgezet. Het proces kan de grond op weiden verbeteren en meer voedsel voor dieren voorzien.

Haalbaarheid: De grond waarop dit mogelijk is, is wellicht wat beperkt.

CO2

CO2

Biochar Gewassen, mest en organisch afval worden fel verhit, zonder zuurstof, waardoor biobrandstof en biochar ontstaan. Biochar is een houtskoolachtig restproduct dat rijk is aan koolstof. Het wordt op landbouwvelden verspreid om de grond te verbeteren, wat ook de koolstof vasthoudt.

Haalbaarheid: Het proces is energie-intensief.

Enhanced weathering Als je vergruisd gesteente over de velden verspreidt, trekt het CO2 uit de lucht en bemest het de grond.

Als vergruisd gesteente over de oceanen wordt gesprenkeld, reageert het met zeewater en zet het CO2 om in carbonaten die op de zeebodem vallen.

Haalbaarheid: Het gesteente op een economisch haalbare manier vergruizen wordt cruciaal.

Koolstof uit bio-energie afvangen en opslaan Planten ademen CO2 in. Ze worden verbrand om energie te produceren of gefermenteerd tot brandstof. De CO2 wordt verwijderd en diep onder de grond gepompt voor permanente opslag.

Haalbaarheid: De producten creëren omzet, maar de techniek kan grond in beslag nemen die nodig is voor voedselgewassen. ■ RF

10 • Dag van de Wetenschap Deeltjesversneller biedt alternatief voor radiotherapie

PROTONEN TEGEN KANKER

Met protonen kunnen artsen tumoren met grote precisie bombarderen. Dat kan binnenkort ook in België.

Toch is nog niet iedereen overtuigd van de nieuwe, dure therapie. ‘De theoretische voordelen zijn onvoldoende bewezen.’

K

arin Haustermans, oncoloog en radiotherapeut aan het UZ Leuven, vergelijkt een tumor bestralen met het belegeren van een middeleeuwse burcht. ‘De klassieke radiotherapie is als een pijlensalvo: de meeste treffen doel, maar sommige belanden ernaast. Met protontherapie vuur je een kanonskogel op de tumor af.’

Die kanonskogel bestaat uit een bundel protonen die in een deeltjesversneller van 55 ton worden versneld tot 60 procent van de lichtsnelheid. Tien grote magneten houden de deeltjes op hun plaats en leiden ze via een roterende arm van 100 ton naar de aanpalende behandelkamer, waar patienten worden bestraald. Daar kan de protonenbundel tot op een tiende van een millimeter nauwkeurig op het lichaam van de patiënt worden gericht. Het geheel bevindt zich in een betonnen kluis van zo’n 4.000 ton.

‘Compact’ is niet het eerste woord dat je te binnen schiet als je de indrukwekkende machine ziet. Toch waren deeltjesversnellers als deze tot voor kort zo groot dat ze niet eens in een ziekenhuis pasten. Technici zijn druk bezig het toestel af te stellen. In dit nieuwe complex van het UZ Leuven moeten dit najaar nog de eerste kankerpatiënten met protontherapie worden behandeld. Het zal daarmee het eerste Belgische ziekenhuis zijn waar patiënten voor die specifieke behandeling terechtkunnen.

Minder bijwerkingen ‘Ongeveer de helft van alle kankerpatiënten wordt in de loop van de behandeling bestraald’, vertelt Haustermans, die het protontherapiecentrum leidt. Doorgaans is dat met de klassieke radiotherapie. Die gebruikt hoogenergetische fotonen

om de kankercellen te beschadigen. Protontherapie beoogt hetzelfde, maar dan met protonen.

‘Bij het bestralen wil je zo weinig mogelijk het gezonde weefsel rond de tumor treffen’, legt Haustermans uit. Dat kan ernstige bijwerkingen geven. ‘In de periode van de behandeling kunnen patiënten last hebben van huidirritatie, ontstekingen of haaruitval. Op langere termijn is er een risico op een verstoorde hormoonhuishouding, onvruchtbaarheid, lokale verharding van weefsel of zogenoemde secundaire tumoren, veroorzaakt door de blootstelling aan straling.’

‘De afgelopen jaren vond een grote vooruitgang plaats in bestralingstechnieken. Daardoor kunnen we de radiotherapie steeds nauwkeuriger toedienen’, aldus Haustermans. Bij protontherapie kan dat nog preciezer. De protonen hebben namelijk een bijzondere eigenschap: ze geven hun maximale energie pas af als ze op een bepaalde diepte in het lichaam zijn aanbeland.

‘De plaats van die piek kan je sturen door de energie van de protonenbundel aan te passen’, zegt Haustermans. ‘Hoe hoger de energie, hoe dieper de piek in het lichaam ligt. In de praktijk gebruik je niet één protonenbundel, maar meerdere bundels met een verschillende energie en positie, om zo de hele tumor optimaal te treffen.’ Het grootste pluspunt is volgens Haustermans dat de stralingsbundel volledig stopt in de tumor. ‘Zo komt er ‘stroomafwaarts’ geen straling in gezonde weefsels terecht. Door die lagere stralingbelasting is het risico op bijwerkingen kleiner.’

Geen gouden standaard Als protontherapie verschillende troeven heeft, waarom wordt het dan niet veel meer gebruikt? Het is een pak duurder dan klassieke radiotherapie. Die kost de ziekteverzekering volgens het RIZIV 3.000 tot 10.000 euro, afhankelijk van de complexiteit van de procedure en het aantal bestralingen. De kost voor protontherapie schommelt tussen de 30.000 en 80.000 euro. De vraag is dan of de voordelen van protontherapie de meerkost voor de ziekteverzekering waard zijn. Volgens een rapport van het Federaal Kenniscentrum voor de Gezondheidszorg (KCE) is dat niet altijd het geval.

De experts gingen in de wetenschappelijke literatuur op zoek naar bewijs voor de meerwaarde van protontherapie bij onder meer bepaalde borst-, pancreas- en hoofd-halstumoren bij volwassenen. Ze zochten naar zogenoemde gerandomiseerde gecontroleerde studies (RCT’s). Die studies verdelen patiënten

De straling van protontherapie treft enkel de tumor, niet de gezonde weefsels errond Biotechnologie

Partners voor het leven

Een nieuwe pacemaker haalt elektrische energie uit een kloppend hart.

W Een pacemaker zonder batterijen voorkomt een operatie om ze te vervangen.

etenschappers hebben met succes een pacemaker getest bij varkens die wordt aangedreven door de hartslag. Volgens hen is het een belangrijke stap in de ontwikkeling van implanteerbare medische hulpmiddelen zonder batterijen. Tegenwoordig hebben de batterijen van een pacemaker een levensduur van zeven tot tien jaar. De batterijen vervangen vergt een dure operatie.

De nieuwe pacemaker bestaat uit drie onderdelen. De generator is ver-

Computermodellen vergelijken de hoeveelheid straling die in gezond weefsel terechtkomt bij bestraling met fotonen (A) versus protonen (B).

willekeurig in twee groepen. Een groep krijgt klassieke radiotherapie, de andere krijgt protontherapie. Door die twee groepen te vergelijken, kan je nagaan welke therapie de beste is.

Alleen vonden de experts geen studies die aan die ‘gouden standaard’ voldoen. De onderzoeken die ze wel vonden, beschouwden ze als minder sterk bewijs. De patiëntgroepen waren bijvoorbeeld te klein of waren niet willekeurig verdeeld, met risico op een vertekend resultaat tot gevolg.

‘We beschikken niet over bewijs van hoge kwaliteit om de effectiviteit van protontherapie te kunnen bevestigen’, besluiten de onderzoekers. In afwachting van dat bewijs geven ze de overheid het advies de lijst met kankers waarvoor protontherapie wordt terugbetaald niet uit te breiden.

Honderd patiënten Intussen schat Haustermans dat het Leuvense protontherapiecentrum jaarlijks ongeveer honderd patiënten over de vloer zal krijgen. Dat is weinig voor een project dat 45 miljoen euro kost. ‘Het is een investering die we sowieso nooit zullen terugverdienen.’

‘We vinden het in de eerste plaats onze taak als academisch ziekenhuis om te investeren in innovatieve behandelingen’, aldus Haustermans. ‘Toch hoop ik dat naarmate het bewijs toeneemt ook de Belgische overheid haar houding verandert.

Zo kunnen meer patiënten voor de behandeling in aanmerking komen.’ ■ Dieter De Cleene

bonden met het hart en zet de mechanische energie ervan om in elektrische energie. De power management unit slaat de energie op. De pacemaker zelf reguleert en stimuleert de hartspier.

Zhou Li (Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems) en Zhong Lin Wang (Georgia Institute of Technology) implanteerden samen met collega’s hun toestel in twee volwassen mannelijke varkens. Een varkenshart is in grootte en werking vergelijkbaar met dat van een mens.

Het eerste dier had een gezond hart. Daarbij testte het team hoe goed de generator energie kon oogsten. Die bleek genoeg energie te verzamelen om de pacemaker drie en een half uur aan te drijven. Het varkenshart genereerde meer dan voldoende energie om een pacemaker voor mensen van stroom te voorzien.

Bij het tweede varken veroorzaakten de onderzoekers een onregelmatige hartslag (aritmie) om de therapeutische werking van de pacemaker te testen. Ze lieten het toestel eerst meer dan een uur ‘opladen’ aan het hart.

Daarna zetten ze de pacemaker aan.

Het dier kreeg onmiddellijk weer een normale hartslag. Ook nadat het apparaatje werd uitgeschakeld bleef het ritme regelmatig.

Onderzoek bij mensen is nog niet voor de nabije toekomst. De grootte, veiligheid en efficiëntie van het toestel moeten nog worden geoptimaliseerd.

In een minder dynamisch, ziek hart moet de werking ervan nog worden bepaald. Een ander nadeel is dat het toestel vlak tegen het oppervlak van het hart moet worden bevestigd, waardoor het de functies van het orgaan zou kunnen verstoren. ■ HB

Activiteit: Immunotherapie gebruikt ons eigen afweersysteem om kanker aan te vallen. UZ Gent nodigt je uit voor een lezing over deze relatief nieuwe, veelbelovende behandeling. • Meer info: www.dagvandewetenschap.be

Dag van de Wetenschap • 11

Keuze genoeg. Maar kiezen we echt zelf welke koekjes we kopen?

Gemanipuleerd door

NEUROMARKETING

Neuromarketeers ‘gluren’ in je brein om te voorspellen wat je zal aanschaffen, en om je keuzes te beïnvloeden. Werkt dat ook echt? En hebben we dan zelf nog iets te zeggen over wat we kopen?

K

offie kiezen in de supermarkt is niet zo moeilijk, zou je denken. Je hoeft je brein er niet in allerlei bochten voor te wringen. Toch schieten daar, voor de schappen, in minder dan twee seconden talloze gedachten door je hoofd. Je hersenen nemen een enorm aantal herinneringen en emoties onder de loep en komen met een razendsnel tempo tot een aankoopkeuze.

Het lijkt er bovendien op dat je je pas bewust wordt van je keuze als die al gemaakt is. Een Duitse studie met hersenscans heeft aangetoond dat de frontopolaire cortex, het hersengebied dat betrokken is bij complex gedrag als een aankoopbeslissing, al actief is zeven seconden voordat je je bewust wordt van je beslissing.

En dat is niet alles. Het lijkt ook mogelijk om bepaald gedrag te voorspellen. Want we maken vaak gebruik van min of meer vaste schema’s. Als je een shampoo wil kiezen, bijvoorbeeld, schroef je vaak eerst even de dop van een aantal flessen om te ruiken. Toch geeft de geur vaak niet de doorslag. Je moet het eerder zien als een ritueel dat bepaalde producten in gang zetten en dat de neocortex bezighoudt tot de primitievere hersengebieden een beslissing hebben genomen.

De Duitse studie en andere onderzoeken zijn een toepassing van de neurowetenschap

die neuromarketing heet. Neuromarketing wil verklaren waarom veel producten en merken niet aanslaan, ondanks enorme investeringen in marketing en communicatie.

Het onderzoekt de diepere niveaus van de hersenen die bij de keuze betrokken zijn: onze instincten en emoties.

Hersenactiviteit, maar ook bloed, zweet en hartslag Het is een irritante gedachte dat je niet helemaal de baas bent over je eigen keuzes.

Ronduit verontrustend is het dat de neurowetenschappen in je brein kunnen ‘gluren’ en de onderliggende redenen van je aankoopkeuzes kunnen begrijpen en misschien voorspellen of zelfs manipuleren.

Is dat ook echt zo? Neuromarketing is een geheel van methodes en technieken die de cognitieve neurowetenschappen verbindt aan marketing. Zo kan je het gedrag van proefpersonen bestuderen tijdens een aankoopbeslissing of tijdens het bekijken van reclame. Dat levert nuttige informatie op om producten en diensten aan te passen aan de diepere behoeftes van de consument.

Neuromarketing maakt gebruik van hersenscans en methodes om gedrag en lichamelijke parameters te meten. Een elektroencefalogram (EEG) is bijvoorbeeld handig

om te weten of een reclame aandacht trekt, of een merk krachtig binnenkomt.

Behalve de reactie van het brein is ook de reactie van het lichaam interessant. Het meten van hartslag, bloeddruk of huidgeleiding (zweet) brengt momenten van stress of angst in beeld. Zo kan je bijvoorbeeld de emotionele toestand achterhalen terwijl proefpersonen naar de indrukwekkendste delen van een film kijken.

Ook de gezichtsuitdrukkingen die je aanneemt bij emoties, de richting van je blik en de positie van je hoofd zijn met verschillende technologieën detecteerbaar. Verder kan via urine-, speeksel- en bloedmonsters een reeks hormonen worden gemeten, die je produceert als reactie op bepaalde prikkels.

Wat je ogen vertellen Bij de gedragsindicatoren neemt eyetracking een belangrijke plaats in. Waar kijken consumenten naar en vooral: hoeveel aandacht hebben ze voor wat ze zien? Dat laatste staat in verband met de verwijding of de vernauwing van de pupillen. Eyetracking gebeurt met infraroodstralen die, gereflecteerd op het netvlies van de waarnemer, op een scherm laten zien waar hij of zij naar kijkt.

Met een combinatie van eyetracking, EEG en metingen van fysiologische parameters kan je de meest in het oog springende en emotionerende momenten van een reclamespot identificeren. Het kan helpen om te beslissen waar en wanneer het logo van het merk moet verschijnen om makkelijker in het geheugen van de kijker te blijven hangen.

In het verleden heeft neuromarketing het succes van bepaalde producten, films en tvprogramma’s al kunnen voorspellen. Zal het ooit lukken de ‘aankoopknop’ in het brein te

Ruiken aan een fles shampoo voor je een keuze maakt is pure bezigheidstherapie voor je rationele brein

identificeren en ons te overtuigen om iets te kopen of te doen wat we niet willen? ‘Neuromarketingtechnieken meten onze waarnemingen, maar kunnen ons niet aanzetten om anders te handelen. Het is zoals met een thermometer: die kan jou ook geen koorts geven’, zegt neuromarketingexpert Fabio Babiloni (Sapienza-universiteit Rome).

‘Toch is het mogelijk om de hersenactiviteit te manipuleren, bijvoorbeeld door het genotsgevoel van een ervaring te vergroten’, zegt neurowetenschapper Michela Balconi (Katholieke Universiteit van Milaan). ‘We onderwierpen proefpersonen enkele seconden aan een vorm van hersenstimulatie en toonden hun daarna reclamespots. Na de stimulatie was hun waardering voor de getoonde producten gestegen.’

Bewustwording Balconi: ‘Deze methodes zijn voorlopig alleen in gebruik voor therapieën en fundamenteel onderzoek. Het is niet uitgesloten dat de sprong richting marketing eraan komt.’ Tegelijk moeten we beseffen dat de marketingwereld ons nu al sterk manipuleert. Muziek of geluiden werken in op het gemoed en stimuleren tot een aankoop.

Deze kennis kan de keuzevrijheid inperken. Het aanbod dreigt dan uitsluitend te zijn gebaseerd op het voldoen aan de denkbeelden van individuen. Pure manipulatie is dat niet. Niemand vertelt je wat je in je winkelwagen moet doen. Bovendien is de neiging om impulsieve keuzes te maken inherent aan de werking van de hersenen.

‘We moeten ons bewust worden van deze mechanismen, waardoor we alerter worden’, vindt Andrea Lavazza (Italiaanse vereniging van neuro-ethiek). Anders gezegd: niet minder neuromarketing, maar meer kennis van de effecten ervan. ■ Giulia Alice Fornaro Activiteit: Wat leren apenbreinen ons over het mensenbrein? Neuroloog Rufin Vogels gaat in op de gelijkenissen en verschillen.

• Locatie: Zebrastraat, Gent. • Meer info: www.dagvandewetenschap.be

12 • Dag van de Wetenschap ste test met de informatiedragende molecules. Met het driestappenplan dat ze hadden uitgedokterd, waren ze erin geslaagd een QR-code in een molecule op te slaan en terug uit te lezen.

De code linkte naar de Wikipedia-pagina van August Kekulé, een 19de-eeuwse Duitse chemicus die tijdelijk aan de Universiteit Gent heeft gewerkt. ‘Hij beschreef als eerste de structuur van benzeen’, zegt Martens.

‘Dat is een organische structuur, de onze is een synthetische, gemaakt in het lab. Het voelde een beetje alsof we met ons werk een cirkel hadden voltooid waarvan hij het beginpunt had vastgelegd.’

Einde van usb

Chemicus slaat digitale data op in molecules

QR-CODE

op een poedertje Steven Martens heeft molecules ontworpen in poedervorm waarop je digitale informatie kan bewaren.

T

oen Steven Martens vijf jaar geleden aan zijn doctoraat begon, was hij nog een rasechte chemicus. Hij onderzocht polymeersystemen – eenvoudige macromolecules die je terugvindt in onder meer plastics en DNA. Zijn doel was om daar nieuwe structuren mee te maken.

Tot hij in het derde jaar van zijn doctoraat ontdekte dat die structuren zich prima konden lenen tot een welbepaalde functie: informatie opslaan.

Eerder al had Martens met bovengemiddelde belangstelling in het vakblad Nature een paper gelezen over alternatieve informatieopslag. Britse bio-informatici waren erin geslaagd sonnetten van Shakespeare en een stukje van de ‘I have a dream’-speech van Martin Luther King te encoderen in de basenparen van DNA. Het experiment was een ontzettend belangrijke proof of concept: de wetenschappers hadden het ‘m geflikt om digitale informatie in de vorm van nulletjes en eentjes op te slaan op een drager die zo klein is dat je hem met het blote oog niet eens kan zien. De mogelijkheden die dat met zich meebrengt, zijn fenomenaal. ‘Ik herinner me dat ik las dat je met een kilogram synthetisch DNA genoeg

hebt om alle data in de wereld op te slaan’, zegt Martens.

En toen vond hij dat zijn polymeermolecules, in poedervorm, ook zulke microscopisch kleine informatiedragers kunnen zijn. En dat ze veel meer informatie kunnen opslaan dan DNA. ‘Een collega heeft het laatst eens uitgerekend. Op een gram van ons moleculepoeder kunnen we 1,76 keer meer data opslaan dan op een gram DNA.’ Een gigantisch verschil, zeker als je even terugdenkt aan wat je met een kilogram DNA al kan doen.

Duitse held Martens ging aan de slag. Hij begon synthetische molecules te bouwen met het idee ze te gebruiken als informatiedragers. Al gauw besefte hij dat dat maar een deel van het werk zou worden. Om informatie op die molecules te zetten, moest hij ze efficiënt kunnen encoderen. En om ze achteraf weer te kunnen uitlezen, had hij een goede decoderingstechniek nodig.

Gaandeweg ontvouwde zich voor Martens een terrein dat op vele plaatsen grensde aan andere disciplines. Hij en zijn promotor Filip Du Prez schakelden de hulp in van informa-

tici aan dezelfde faculteit van de Universiteit Gent. ‘Zij ontwikkelden een algoritme dat een reeks bits kon vertalen naar molecuulstructuren. Wij pasten daar onze chemie op toe. We bouwden de molecules in poedervorm en zagen erop toe dat hun structuur zuiver was – je wil niet dat je data van bij het begin corrupt zijn.’

Nu had Martens de molecules en een manier om er informatie op te bewaren. Maar hij wist nog niet hoe hij die data vervolgens weer van die molecules moest ontfutselen. Op dat punt klopten hij en Du Prez aan bij biochemici. ‘Met een massaspectrometer lazen ze de data op de molecules uit als spectrumsequenties. Daarmee gingen we terug naar de informatici, die de sequenties vertaalden naar bits.

Daar raakte de cyclus rond.’

Vorig najaar beschreven Martens en zijn collega’s in Nature Communications hun eer-

Het molecuulmodel dat Martens heeft ontwikkeld, zit momenteel in de conceptfase.

‘Voor de test met de QR-code heb ik molecuulstructuren van zes eenheden gemaakt.

Om er grotere bestanden op te kunnen zetten, zoals foto’s en video’s, moeten we die structuren langer maken. Dat wordt nog een grote uitdaging.’

Ook de uitleesmethode zorgt in de nabije toekomst voor hoofdbrekens. ‘Telkens als we een molecule met een spectrometer uitlezen, schiet dat instrument de hele molecule kapot’, zegt Martens. ‘Daar nemen we een kleine hoeveelheid van om de data die we zoeken uit te lezen – met enkele nanogrammen hebben we meestal genoeg. Maar ideaal is de methode niet. Op den duur hou je niets meer van je molecule over. Op dat vlak staat het onderzoek naar synthetisch DNA veel verder.’

Toch tonen enkele bedrijven nu al interesse in Martens’ molecuulmodel. Vergeleken bij DNA-opslag heeft zijn poedermethode voordelen die je gewoon niet kan negeren. ‘DNA is een complexe structuur, het is voorlopig nog erg duur om het te maken. Het is ook niet eenvoudig om de data die erop staat uit te lezen, en de structuur laat makkelijk foutjes toe.’ Dat alles is veel minder het geval met de macromolecules die Martens produceert.

Hoe dan ook bijten de klassieke datadragers in het stof. ‘De harde schijven en usbsticks waarop we nu onze filmpjes, liedjes en andere bestanden opslaan, bestaan vaak uit zware metalen en zeer zuiver silica’, zegt Martens. ‘De aarde heeft die grondstoffen niet in onbeperkte hoeveelheden voorradig.

Om DNA en andere molecules te maken, hebben we die materialen niet nodig.’

‘En, zoals ik eerder al zei: je kan je data echt veel compacter opslaan.’ Tegen volgend jaar hebben we wereldwijd naar schatting 4,4 biljoen gigabyte aan informatie gegenereerd.

Om al die data te bewaren hebben Google, Microsoft en andere spelers megalomane datacenters nodig. Tenzij ze volop investeren in onderzoek naar betere informatiedragers.

Zoals dat van de Britse bio-informatici die sonnetten op DNA bewaren, of zoals dat van Steven Martens. ■ Peter Vanwijnsberghe

‘Molecules zijn veel compactere datadragers dan de harde schijven en usb-sticks waarop we nu bestanden opslaan’

Dag van de Wetenschap • 13 Ethicus Julian Savulescu over genetische verbetering

‘Genbewerking wordt onweerstaanbaar’ Volgens de Australische ethicus Julian Savulescu hebben we de morele plicht om onszelf en onze kinderen te verbeteren. ‘Genen zijn niet heilig. We moeten ze naar onze hand zetten, net zoals we dat met onze omgeving doen.’

‘Z

eg nu zelf, wat ik verkondig is toch gewoon een kwestie van gezond verstand?’, merkt Savulescu op na ons gesprek. Dat hij net als zijn vroegere promotor, de Australische filosoof Peter Singer, al voor nazi is uitgescholden, illustreert dat niet iedereen dat zo ziet. Savulescu (University of Oxford) is een pleitbezorger van procreative beneficence. Van alle mogelijke kinderen die ouders kunnen krijgen, zouden ze moeten kiezen voor de kinderen met de grootste kans op het beste leven. Volgens Savulescu is genetische selectie en het sleutelen aan genen niet alleen toelaatbaar, het is een morele plicht.

Wat betekent dat voor koppels die aan kinderen denken?

‘We beïnvloeden nu al welke kinderen we krijgen. Bij embryo’s kunnen we nagaan of ze een ernstige ziekte hebben, zoals het syndroom van Down. We zouden ook kunnen testen op andere eigenschappen. Een Amerikaans bedrijf biedt al een test aan om het risico op een laag IQ te voorspellen. Als je ivf toepast en je hebt meerdere embryo’s gemaakt, kan je het embryo kiezen met een grotere kans op een hoger IQ. We zullen steeds meer eigenschappen kunnen testen die geen ziektes zijn.

Als we onze kinderen zo een grotere kans op een beter leven kunnen bieden, denk ik dat we dat moeten doen.’

normaal zien, kan nog steeds nadelig zijn. Met een laag maar ‘normaal’ IQ kan je bijvoorbeeld niet naar de universiteit en zal je uit een beperkter jobaanbod moeten kiezen.’

Waar zou u in dit geval zelf de grens trekken?

‘Als uit een prenatale test zou blijken dat mijn kind een lager dan gemiddeld IQ zou hebben, zou ik een abortus overwegen.’

Sommigen zullen dat shockerend vinden. Het lijkt alsof u het leven van iemand met een IQ lager dan 100 niet de moeite waard vindt.

‘Maar dat is niet wat ik zeg. Het gaat er mij enkel om een toekomstig kind, in een toekomstig leven, de best mogelijke kansen te geven.’

Wat is dat goede of best mogelijke leven dan precies?

‘Dat is een vraag waar filosofen al tweeduizend jaar over nadenken. Het is een combinatie van een aantal dingen. Zoals geluk en de afwezigheid van pijn en ernstig lijden, de mogelijkheid om als een autonoom individu doelen te kunnen nastreven. De mogelijkheid ook om betekenisvolle relaties aan te gaan, creatieve en fysieke talenten te ontplooien en kennis op te doen over jezelf en de wereld.’

Hoe kan genetische verbetering daartoe bijdragen?

‘Voor zover eigenschappen als intelligentie, impulscontrole en optimisme deels genetisch bepaald zijn, zouden we ze kunnen bevorderen. Kinderen met een slechte impulscontrole laten we nu het ADHD-medicijn rilatine slikken. Waarom zouden we daarvoor nog kiezen als het mogelijk is om dat met een genetische ingreep op te lossen?’

Zelf vindt u dat niet zo’n bijzonder standpunt.

‘Precies, want het is wat we nu al doen. Mens zijn is beter willen zijn. We vinden het normaal dat we onze kinderen gezonde voeding geven en dat we ze naar school sturen om hen goede kansen in het leven te geven. Mijn punt is dat genen niet zo bijzonder zijn. We kunnen ze selecteren en veranderen zoals we dat met onze omgeving doen.’

Er is toch wel een verschil tussen louter selecteren en actief

Als je ivf toepast en je hebt meerdere embryo’s gemaakt, kan je het embryo kiezen met een grotere kans op een beter leven.

dat ze daar een bijzonder voordeel bij zouden ondervinden.

Dat neemt niet weg dat genbewerking de ultieme remedie is voor een aantal genetische aandoeningen. Als de technologie veilig genoeg is, is ze bijna onweerstaanbaar. Neem taaislijmziekte, een aandoening die ontstaat wanneer een defect gen een bepaald eiwit niet aanmaakt. Nu proberen we dat eiwit met medicatie te vervangen. Dat werkt niet zo goed. Als we dat gen zouden kunnen aanpassen, zou alles naar behoren werken. Dat is waar geneeskunde om draait.’

ingrijpen door genen te wijzigen met genbewerking?

‘Ja. De lat om te selecteren ligt volgens mij vrij laag als je ivf toepast. Dan moet je sowieso een aantal embryo’s kiezen. De lat zal hoger als je een zwangerschap moet afbreken en nog hoger bij genbewerking, omdat de risico’s daar veel groter zijn. Al kan dat in de toekomst veranderen.’

U ziet ook geen verschil tussen ziektes vermijden en wenselijke eigenschappen bevorderen?

Vorig jaar probeerde de Chinese biofysicus He Jiankui em-

‘Er loopt geen duidelijke lijn tussen ziekte en gezondheid.

Neem nu intelligentie. Natuurlijk is het veel erger om een ernstige mentale beperking te hebben – pakweg een IQ van 30 – dan een laag maar normaal IQ van 75. Maar ook wat we als

bryo’s met genbewerking resistent te maken tegen het hivvirus. Wat vond u van zijn experimenten?

‘Het was onverantwoord om gezonde mensen bloot te stellen aan de risico’s die bij zo’n prille technologie horen, zonder

Wanneer zal genetische verbetering realiteit worden?

‘Het is nu misschien al aan de gang. Kijk naar wat He Jiankui al gedaan heeft. China spendeert hier veel geld aan. Het land heeft de grootste onderzoeksfaciliteit ter wereld naar de genetica van intelligentie. Daar richten ze zich niet op mentale beperkingen genezen, maar op het IQ verbeteren. We zullen de eerste toepassingen wellicht in China of de VS zien. Niet in Europa, dat nog te veel in de schaduw van de Tweede Wereldoorlog leeft. Hier wordt vastgehouden aan een conservatieve ethiek. Die is volgens mij ongeschikt voor de toekomst.’ ■ Dieter De Cleene

Genetica

Slimme gel herkent virussen

Hydrogels met ingebouwd DNA kunnen onder andere virussen herkennen en erop reageren.

Wand breekt

Inhoud van de gels komt vrij

DNA-strengen worden strategisch verknipt (rode lijn).

H

oe zorg je ervoor dat een materiaal dat medicijnen draagt zijn lading op het juiste moment en de juiste plaats in het lichaam lost? Amerikaanse onderzoekers zochten het antwoord bij DNA-strengen en de veelbelovende genbewerkingstechniek CRISPRCas. Het DNA gebruikten ze om hydrogels – eenvoudig gezegd zakjes water – bij elkaar te houden. Verder verwerkten ze in de gels een CRISPR-Cas-systeem. Het Casenzym kan worden geprogrammeerd om een specifieke DNA-sequentie in zijn omgeving te herkennen.

De wetenschappers gaven het systeem een voorbeeldsequentie mee van een virus of tumor. Als het systeem een identieke sequentie in de omgeving detecteert, dan voert het een reactie uit. Wanneer de hydrogels in de buurt van het virus of de tumor komen, opent het DNA dat het zakje water samenhoudt. Daardoor barsten de hydrogels en kunnen antibiotica, cellen of eiwitten vrijkomen.

De onderzoekers hopen dat hun hydrogels leiden tot medicijnen die hun omgeving monitoren en er slim op reageren. Zo worden ze bijvoorbeeld enkel actief ter hoogte van een tumor of een virus. ■ KV

14 • Dag van de Wetenschap Nieuwe tests voor de rijvaardigheid van ouderen Liesbeth Driessen

Opa in de simulator

Jaarlijks worden 6.300 ouderen onterecht doorverwezen naar een rijgeschiktheidscentrum. Een nieuwe, getrapte evaluatiemethode stelt huisartsen beter in staat om zelf in te schatten of een oudere nog geschikt is om met de auto te rijden.

I

n 2030 zal meer dan 25 procent van de bestuurders ouder zijn dan 65. Maar tot welke leeftijd is autorijden nog verantwoord? Het antwoord is niet eenduidig – een kwieke tachtiger is niet noodzakelijk een slechtere chauffeur dan een zestiger.

Voorlopig blijft de huisarts daarvoor het eerste aanspreekpunt. Al kon die tot voor kort niet veel meer doen dan voortgaan op de algemene gezondheid van de patiënt. In twijfelgevallen moet de arts de patiënt doorverwijzen naar CARA, het rijgeschiktheidscentrum van het verkeersveiligheidsinstituut VIAS. Daar ondergaat de patiënt een rist medische, psychologische en praktische tests.

Jaarlijks worden zevenduizend Belgische ouderen doorverwezen naar CARA. Daar zitten complexe gevallen tussen, zoals patiënten met beginnende dementie. Maar dat liefst 90 procent van de ouderen een positieve evaluatie krijgt bij CARA, doet vermoeden dat er toch iets schort aan de doorverwijzingsprocedure bij de huisarts. Veel ouderen worden wellicht onterecht en puur uit voorzorg naar het centrum gestuurd.

Minder onterechte doorverwijzingen Een nieuw instrument, ontwikkeld door Judith Urlings van het Instituut voor Mobiliteit

aan de Universiteit Hasselt, moet artsen helpen om nauwkeuriger te voorspellen of ouderen de tests van CARA tot een goed einde zullen brengen. Urlings hoopt daarmee het aantal onterechte doorverwijzingen te kunnen reduceren.

Samen met het Hasseltse Jessa Ziekenhuis bedacht ze een gefaseerde evaluatiemethode. Voor het eerste luik maakte ze een checklist die oudere bestuurders zelf kunnen invullen. ‘Met de lijst peilen we naar bekende risico’s van verminderde rijgeschiktheid’, zegt Urlings.

‘Het is de bedoeling ouderen attent te maken op problemen die hun rijvaardigheid kunnen reduceren.’

‘Met vijftien eenvoudige vragen en stellingen polsen we naar hun algemene gezondheidstoestand, hun houding in het verkeer, de problemen die ze achter het stuur ervaren, en het aantal boetes en ongevallen die ze de voorbije twee jaar hebben gehad. Zo zetten we in op bewustwording, onder andere rond medicatiegebruik. Heel wat geneesmiddelen hebben een kalmerende werking. Ze kunnen leiden tot slaperigheid achter het stuur en verminderde reflexen.’

Op basis van de checklist krijgen ouderen een risicoscore en aanbevelingen. Scoren ze goed, dan hoeven ze verder niks te doen. Is hun risico verhoogd, dan krijgen ze de raad langs te gaan bij hun huisarts of geriater voor de

Ouderen worden in een rijsimulator geconfronteerd met riskante verkeerssituaties.

tweede fase van de evaluatie.

Voor de ontwikkeling van dat tweede luik ging Urlings aan de slag met 136 ouderen. Ze liet hun diverse medische en andere tests afleggen, gevolgd door een rijproef in een simulator en een op de weg.

Ze concludeerde dat ze op basis van drie eigenschappen een voldoende nauwkeurige inschatting kon maken over de rijgeschiktheid van de helft van de ouderen: hun gezichtsscherpte, hun lichamelijke flexibiliteit en hun kennis van de verkeerstekens.

‘Veel ouderen hebben chronische aandoeningen die hun rijvaardigheid kunnen beïnvloeden. Diabetes gaat bijvoorbeeld vaak gepaard met oogafwijkingen’, weet Urlings. ‘Een jaarlijkse oogtest is bij hen onontbeerlijk om veilig achter het stuur te mogen.’

mogen ze met een gerust hart de weg op. De anderen worden doorverwezen voor een derde evaluatiegedeelte. Daarvoor richtten het Instituut voor Mobiliteit en het Jessa Ziekenhuis het rijvaardigheidscentrum Samen Veilig Mobiel op.

‘Het centrum beschikt over gespecialiseerde apparatuur, zoals een rijsimulator en een MRI-scanner – zaken die huisartsen niet in hun praktijk hebben’, zegt Urlings.

‘Met de simulator voeren we tests uit waarvan we uit onderzoek weten dat ze een nauwkeurig beeld geven van hoe groot het risico is dat bestuurders in een ongeval verwikkeld raken. En met de MRIscanner kunnen we verbanden leggen tussen de toestand van de hersenen en een bepaalde gedragsvorm of ziekte. We gaan ook na of

Simulator en scanner

Activiteit: Kruip met een rijsimulator achter het virtuele stuur van een Formula Student-wagen en race tegen andere deelnemers. • Locatie: Thomas More, Campus De Nayer, Sint-Katelijne-Waver.

• Meer info: www.dagvandewetenschap.be

Scoren ouderen bij de huisarts goed op de tests in het tweede luik, dan

ouderen hun aandacht lang genoeg op de weg kunnen vasthouden.’

Een consultatie bij Samen Veilig Mobiel vinden ouderen volgens Urlings minder stresserend dan bij CARA. ‘Het gaat om een consultatie bij een arts en een ergotherapeut.

De setting is vertrouwelijker dan die bij de klassieke evaluatie, die veel weg heeft van een rijexamen.

Bovendien moet je voor een CARAevaluatie naar Brussel, wat voor veel ouderen die zelden in het Brusselse stadsverkeer rijden een extra stressfactor is.’

In de toekomst wil Urlings uitzoeken of ze praktisch bruikbare trainingen kan uitwerken om de rijvaardigheid van ouderen te herstellen. ‘Lukt dat, dan kunnen meer ouderen langer en veilig mobiel blijven.’ ■ Els Verweire

ELEKTRISCHE MOTOR VAN DE TOEKOMST Wetenschappers ontwikkelen een recyclebare motor voor elektrische wagens.

I

Een motor waaruit de magneten makkelijk verwijderd kunnen worden, zodat de metalen kunnen worden gerecycled.

n de motor van elektrische voertuigen zitten waarde waardevolle, exotisch klinkende metalen zoals neodymium.

EuroDie belanden doorgaans op de schroothoop. Het Euro onderzoepese DEMETER project, gecoördineerd door onderzoe kers aan de KU Leuven, wil daar verandering in brengen. uitsluiDe ontginning van neodymium gebeurt vrijwel uitslui tend in China. Dat produceert ongeveer 95 procent van de wereldwijd gebruikte zogenoemde zeldzame aarden, een groep van 17 metalen, waaronder neodymium. afOm de milieu-impact van mijnbouw te beperken, en minder af hankelijk te zijn van China, is het belangrijk zeldzame aarden zoveel mogelijk te recyclen. Maar de huidige elektrische motoren zijn niet

ontworpen om gerecycled te worden. Daardoor kost het te veel moeite om de waardevolle onderdelen te recupereren.

Neodymium zit in krachtige zogenoemde permanente magneten, die een spoel doen draaien en zo de auto voortstuwen. Samen met autotechnologieontwikkelaar Valeo ontwikkelden onderzoekers een motor waaruit die magneten makkelijk verwijderd kunnen worden, zodat de metalen kunnen worden gerecycled. Bovendien zitten in de motor al gerecyclede magneten. ‘Een dubbel groen voordeel’, aldus Peter Tom Jones, expert duurzaam materialenbeheer aan de KU Leuven.

Het prototype is ontwikkeld voor een hybride wagen. De wetenschappers willen de motor nu opschalen zodat hij ook in een volledig elektrische wagen past. ■ DDC

Dag van de Wetenschap • 15

Klimaat

Drink eens een glaasje afvalwater Klimaatmodellen voorspellen nog meer droge zomers. Om dat te counteren, werken bedrijven aan manieren om afvalwater te zuiveren tot drinkwater.

S

inds juli drinkt Steven De Schrijver zijn eigen afvalwater. De directeur bij drinkwaterbedrijf Water-Link liet in zijn kelder een zuiveringsinstallatie plaatsen die het afvalwater van badkamer en wasmachine omzet in drinkbaar water. ‘Je merkt nauwelijks een verschil met leidingwater’, zegt hij. ‘Het afvalwater gaat eerst door een keramische filter die opgeloste stoffen verwijdert. Via omgekeerde osmose verdwijnen vervolgens de mineralen uit het water.

Ozon oxideert restjes organische stof, en met uv-stralen doden we bacteriën en virussen.

Het resultaat is puur water, waar we opnieuw mineralen aan toevoegen.’

Bij Water-Link geloven ze niet dat iedereen binnenkort zijn eigen zuiveringsinstallatie in huis zal hebben. Daarvoor is ze nog te duur.

De installatie bij De Schrijver thuis kwam er enkel om het zuiveringsproces op punt te stellen en om te ervaren wat je eigen douchewater drinken doet met een mens. ‘We geloven wel dat het haalbaar is voor grote bouwprojecten, tegen een competitieve prijs’, zegt hij. Zo zullen in de nieuwe Antwerpse wijk Nieuw Zuid regenwater en afvalwater van keukens en badkamers in drinkwater worden omgezet.

In De Panne, Koksijde, Nieuwpoort en enkele omliggende gemeenten wordt al op vrij grote schaal afvalwater omgezet. Al gebeurt dat via een omwegje langs de duinen. De watermaatschappij IWVA zet gezuiverd afvalwater in verschillende stappen om in drinkwater.

Vervolgens pompt ze dat water de duinen in, waar het in het grondwater infiltreert. Samen met ‘natuurlijk’ grondwater wordt het opgepompt als drinkwater.

‘De infiltratie in de duinen is een extra buffer, maar strikt genomen niet nodig’, zegt IWVA-directeur Emmanuel Van Houtte. ‘Alleen was het, toen wij hier in 2002 mee begonnen, ondenkbaar om mensen rechtstreeks afvalwater te laten drinken.’ Jaarlijks zet de watermaatschappij bijna 3 miljoen kubieke meter gezuiverd afvalwater om in drinkwater, nagenoeg twee derde van de totale vraag.

Geen haan die ernaar kraait.

Ook elders kijken ze al niet meer op van een glaasje afvalwater. ‘In Namibië doen ze dat al sinds de jaren 1960’, weet Marjolein Vanoppen, waterexpert aan de Universiteit Gent. ‘Technisch is er veel mogelijk. De belangrijkste barrière is psychologisch, en die wordt stilaan kleiner.’ ■ DDC

Jaarlijks tienduizenden yoghurts, pudding, groenten en fruit

Foodsavers redt voedsel uit de vuilnisbak

Het Gentse Foodsavers-platform verdeelt voedseloverschotten aan meer dan honderd sociale organisaties. Dit jaar mikt het op duizend ton gerecupereerde producten.

D

e doosjes aardbeien hadden net zo goed in een winkel kunnen staan.

Het witloof is onberispelijk. ‘De kwaliteit van de producten die we hier binnenkrijgen is verbluffend’, beaamt Gaetan Borgonie. Borgonie, die het Gentse Foodsavers-project coördineert, leidt ons rond in de opslagruimte.

In 2018 vond 600 ton voedseloverschotten via dit depot zijn weg naar mensen in armoede. Tegen eind dit jaar zal dat meer dan 1.000 ton zijn, voornamelijk groenten en fruit. Volgens de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties is elke 100 ton vermeden verspilling goed voor 256 ton bespaarde CO2-uitstoot.

De houdbaarheidsdatum van de yoghurtjes en puddinkjes in de koelruimte is nog lang niet verstreken. Toch moesten ze onverbiddelijk de winkel uit, alleen omdat de datum dichterbij kwam. ‘Ook wij verdelen de producten niet meer als de datum overschreden is, hoewel ze in principe nog prima eetbaar zijn.

We willen mensen in armoede niet het gevoel geven dat voor hen andere normen gelden.’

Tussen het eten prijken ook enkele boeketten. ‘De eerste dame die bloemen kreeg, moest huilen’, herinnert Borgonie zich. ‘Zo lang was het geleden dat ze een boeket had gekregen. Sindsdien delen we jaarlijks tonnen bloemen uit.’

In 2017 lanceerden de stad Gent en het Gentse OCMW het distributieplatform Foodsavers, dat voedseloverschotten van supermarkten en bedrijven verdeelt onder meer dan honderd sociale organisaties. Zo komt het terecht bij kwetsbare gezinnen, sociale kruideniers en restaurants.

Colruyt, Delhaize en Danone zijn belangrijke donateurs. De stad investeerde een half

miljoen in gekoelde opslagruimtes, koelwagens en een eigen softwaresysteem. Het voedsel dat jaarlijks gerecupereerd wordt, is een zesvoud van die investering waard.

Internationale interesse Borgonie wijst met enige trots naar een groot scherm, waarop een overzicht te zien is van leveranciers, producten en afnemers.

‘We kunnen meteen zien waar iets vandaan komt en waar het naartoe gaat. Dat moet ook: als iemand ziek wordt, moet je van het Federaal Voedselagentschap het product in kwestie binnen het halfuur kunnen traceren.’

Initiatieven om voedseloverschotten te verdelen zijn in Vlaanderen vaak kleinschalig en versnipperd, met beperkte middelen. Uit onderzoek aan de Universiteit Gent blijkt dat bedrijven daarom dikwijls terughoudend zijn om voedsel te doneren, om problemen met slecht bewaarde producten te vermijden.

Foodsavers komt aan die bezorgdheid tegemoet en streeft ernaar even professioneel te werk te gaan als de bedrijven zelf. ‘Onze betrouwbaarheid is een belangrijke factor in ons succes’, bevestigt Borgonie. De tijd was er ook rijp voor. ‘Iedereen beseft dat verspilling niet meer kan. De bedrijven doneren graag, al hangen ze de precieze omvang van hun overschotten liever niet aan de grote klok.’

Het zou ook te makkelijk zijn om enkel de bedrijven met de vinger te wijzen, vindt

hij. Klanten willen perfecte en lang houdbare producten. ‘Ik vind het verschrikkelijk om sommige mensen in de winkel te zien kiezen en keuren.’

Voedselverlies vermijden is eigenlijk niet eens de belangrijkste doelstelling van het project, benadrukt Edwin Beaumon van het Gentse OCMW. Foodsavers stelt momenteel 25 mensen te werk. Wie om uiteenlopende redenen moeilijk terecht kan op de reguliere arbeidsmarkt, krijgt hier de kans om ervaring op te doen.

‘Wij leiden mensen onder meer op voor de bouwsector, de horeca, als meubelmaker of fietshersteller’, zegt Beaumon. ‘Via Foodsavers kunnen ze ervaring opdoen in de distributie en logistiek.’ Het project heeft de vooropgestelde doelstellingen ruimschoots overtroffen. Het verzamelt meer voedsel, stelt meer mensen te werk en bedient meer armoede-organisaties dan verwacht. ‘Er is op dit moment zelfs geen vraag meer naar nog meer voedsel’, aldus Beaumon. ‘Gent is verzadigd.’

De Gentenaars kregen al bezoek van geïnteresseerden uit Nederland, Finland, Zweden en Korea. Kortrijk startte met een soortgelijk systeem. ‘Het is de verdienste van het stadsbestuur dat het dit groots heeft gezien en in het project heeft durven te investeren’, vindt Beaumon. ‘Hopelijk krijgt het navolging. Wat wij hier verdelen is maar een fractie van wat verloren gaat.’ ■ Dieter De Cleene

‘Bedrijven doneren graag, al hangen ze de precieze omvang van hun overschotten liever niet aan de grote klok’

Sla eens een praatje met een robot. Of nog beter: bestuur de robot met je stem. In Muntpunt kan je volop experimenteren. Is de aarde een beetje te klein voor jou? Verruim je blik bij de Koninklijke Sterrenwacht in Laken.

Locaties: Muntpunt, Gluon en Planetarium van de Koninklijke Sterrenwacht van België.

Tip: Een DNA-staaltje en een verdacht poeder, meer heeft de detective in jou niet nodig om een misdaad op te lossen, toch? Bewijs het maar even tijdens de CSI-workshop in Muntpunt.

BRUSSEL

Voor een dag is Kortrijk het technologiecentrum van de wereld. Ga met een lasercutter of 3Dprinter aan de slag, ontdek hoe een buitenaardse boerderij werkt, of doe aan boogschieten met licht. Kinderen kunnen experimenteren met hun eigen biopolymeren.

Locaties: Howest (The Level), KU Leuven campus Kulak Kortrijk, Provinciaal Technisch Instituut, UGent Campus Kortrijk, BUDA::lab en AZ Groeninge.

Tip: In de KU Leuven campus Kulak Kortrijk tonen onderzoekers hoe ze via geluid de bron van aardbevingen en de precieze plaats van tumoren bepalen. Saai?

Niet als je daar LEGOfiguurtjes en een acoustic death ray voor gebruikt.

KORTRIJK

www.dagvandewetenschap.be

Nog geen idee wat te doen op zondag 24 november? Op de Dag van de Wetenschap kan je overal in Vlaanderen en Brussel deelnemen aan activiteiten rond wetenschap en techniek.

Scholen, universiteiten, organisaties en bedrijven organiseren honderden workshops, demo’s, tentoonstellingen en lezingen.

Ook voor kleine Ada Lovelaces en Albert Einsteins staat heel wat hersengeprikkel op het programma.

Ontdek de activiteiten in jouw buurt op de Dag van de Wetenschap.

Activiteiten Voor alles wat met engineering, robotica en smart te maken heeft, kan je terecht in De Nayer, de technologiecampus van de hogeschool Thomas More.

In de Makerspace bouw én lanceer je een eigen raket, terwijl je verderop op een testbank nagaat hoeveel energie een verbrandingsmotor nu precies verbruikt. De meeste demo’s en workshops zijn ook toegankelijk voor kinderen. Specifiek voor de jongsten zijn er de WiWeter-activiteiten, met onder meer een ruimtepak ontwerpen en robotbijen programmeren.

Locatie: Thomas More, Campus De Nayer.

Tip: Studenten van het Formula Electric Team Belgium presenteren in een demo een van hun elektrische race-auto’s.

SINT-KATELIJNE-WAVER

Fysica is niet saai. Einstein zelf legt je graag uit hoe interessant de natuurwetenschap precies is. Geen nood als na het nemen van al je selfies met Albert de batterij van je smartphone leeg is. Je kan ze gewoon opladen. Het enige wat je daarvoor hoeft te doen is fietsen. Uitgeput van die fysieke inspanning? Laat de robots het zware werk van je overnemen. Ontdek wat ze allemaal kunnen in het Technologiecentrum van UC Leuven-Limburg.

Locatie: UC Leuven-Limburg – Technologiecentrum.

Tip: Geef je wegwerpplastic een tweede leven in het PlasticLab en bouw je eigen Porsche.

DIEPENBEEK

www.dagvandewetenschap.be

Alle activiteiten per locatie vind je op

Ben jij slimmer dan een computer? Of wil je via een workshop ontdekken hoe die slimme computer geprogrammeerd wordt? Dan moet je in Antwerpen zijn. Creëer je eigen GIF met een Wacom-tekentablet, breng je verzonnen hebbedingetjes tot leven met een 3D-printer of maak zelf een badge, magneet of spiegeltje.

Je kan terecht op deze locaties: Stormkop, The Beacon, Red Star Line Museum, Museum Plantin-Moretus, ie-net (Ingenieurshuis), Museum Vleeshuis, FabLab+ en Bibliotheek Permeke.

Tip: In Stormkop laat je je ouders veilig spelen in de grotemensencrèche terwijl jij er je eigen bruisballen of haargel maakt, met een VR-bril ontdekt of je waterproof bent of met de zwaartekracht speelt.

ANTWERPEN

Feliciteer de winnaars van de World Solar Challenge in Leuven en bewonder de beste zonnewagen ter wereld. Je kan er ook je eigen FM-radio maken, over water lopen of een telefoonboek uit elkaar trekken. Heb je het allemaal wel een beetje gezien hier in 2019? Reis dan even naar 2035 en kijk hoe ons dagelijkse leven er in de toekomst uitziet.

Locaties: Radiohuis Leuven, Stadhuis Leuven, KU Leuven Universiteitshal, KU Leuven Universiteitsbibliotheek, de imec-toren, en het Museum voor Dierkunde.

Tip: Ontdek de verborgen geheimen van de stad Leuven tijdens een geologische wandeling. Leer meer over de verschillende gesteentes die de basis vormen voor moderne gebouwen. De wandeling vertrekt van de Universiteitshal.

LEUVEN

In de Arteveldestad is De Krook-bibliotheek het epicentrum van de activiteiten. Je kan er zelf een organische zonnecel, een superbacterie of een hydraulische arm maken. Of ga op blind date, en hoor wetenschappers uit over wiskunde, taal, geestelijke gezondheidszorg en de hersenen.

Jonge avonturiers kunnen samen met wetenschappers op ontdekkingsreis naar Moendoes, een raadselachtige planeet met intelligente bewoners.

Ook op deze locaties vinden activiteiten plaats: het UFO-gebouw, de Zebrastraat, Industriemuseum, STAM, UGent Sterre, UZ Gent; de iGent-toren en Het Beroepenhuis.

Tips: De Eos-lezingen Citizen science: Hoe iedereen wetenschapper wordt, en De voetafdruk van ons voedsel, over hoe we de wereld duurzaam voeden in de toekomst.

GENT

16 • Dag van de Wetenschap