Zoekresultaten voor “open source” – Pagina 16

Softwarepatenten zijn een regelrechte ramp voor computergebruikers.

Schaf patenten af

10 reacties / Ideeën en techniek, Wereld / Door Germen Roding / 10 juni 2011 24 maart 2019

Veel mensen denken dat octrooien, ook patenten genoemd, de innovatie sterk bevorderen. Ploeterende uitvinders worden zo beschermd tegen kopieerders, is het idee. De werkelijkheid is echter anders. Moeten we niet juist van patenten af?

Hoe werkt een octrooi?
Een uitvinder beschrijft zijn idee in een octrooiaanvraag. Een octrooigemachtigde beoordeelt het idee dan op technische nieuwheid. Hiervoor betaalt de uitvinder een bepaald bedrag, doorgaans enkele duizenden euro’s. Als de octrooiaanvraag wordt toegekend, dus voldoende technisch nieuw is, wordt een octrooi verleend. Dit is meestal twintig jaar geldig. Een octrooi in Nederland kost minder dan duizend euro, een Europese aanvraag 25 000 tot 50 000 euro. Elk jaar moeten steeds hogere instandhoudingstaksen worden betaald [1]. Iedereen die in het gebied waar het octrooi geldig is, jouw uitvinding wil produceren of verkopen, moet hiervoor jouw toestemming hebben. Gewoonlijk zal de fabrikant dan royalties aan je betalen.

‘Octrooien bevorderen innovatie’
We zijn nu zo rijk door innovatie: een steeds sterker wordende stroom van technische vondsten en ontdekkingen. Alles wat er voor zorgt dat er meer innovatie komt, is daarmee een garantie voor meer welvaart, gezondheid en menselijk geluk. Veel mensen geloven dat patenten hier een belangrijke rol bij spelen. Uitvindingen worden immers gedaan door uitvinders. Uitvinders kunnen in de tijd dat ze hun uitvinding ontwikkelen, niet werken. Ze moeten er dus iets aan overhouden. Dat kan alleen als hun idee wordt beschermd. Octrooien en patenten bieden tijdelijke bescherming. Als een uitvinder zijn idee heeft geoctrooieerd, mag niemand gedurende bijvoorbeeld vijf jaar zijn techniek gebruiken. Althans, zo gaat de theorie zo ongeveer.

Hoe bescherm je een idee? Patenten, trade secrets en de productievoorsprong

Alle mensapen, dus ook mensen, zijn er erg goed in om dingen na te apen. Als je rijk wilt worden van een goede uitvinding, is het dus een goed idee om een manier te verzinnen om te voorkomen dat alleen anderen van je briljante vondst profiteren. De bekendste manier om een idee te beschermen is via een patent.
De oudste- en effectiefste- techniek is geheimhouding. Een bekend voorbeeld: het recept van Coca Cola. In de Angelsaksische wereld heet dit trade secret. Toen er nog geen patenten bestonden, hielden ambachtslieden hun vakkennis streng geheim. Vaak werden recepten en fabricagetechnieken in het diepste geheim van meester op leerling (of gezel) overgeleverd. Veel fabricagetechnieken hield een meester voor zichzelf. Als hij stierf, nam hij die kennis mee in het graf. Om dat te voorkomen zijn patenten ingevoerd. Omdat informatie in een patent direct openbaar wordt, gaat de informatie zo niet verloren. Fabrikanten hanteren deze techniek nog steeds voor cruciale informatie. Zelfs de kennis in een patent is dan waardeloos zonder die geheime kennis.
Een derde doeltreffende techniek die vaak wordt toegepast is tijd. De uitvinder (of de fabrikant waarmee hij samenwerkt) bereidt in het diepste geheim een productielijn voor, zodat snel enorme oplages van het product kunnen worden vervaardigd. Tegen de tijd dat concurrenten het product hebben reverse engineered heeft de fabrikant de afschrijvingskosten er uit en kan tegen zeer lage kosten produceren.
Een strategie die overheden kunnen gebruiken om innovatie toch te bevorderen is het uitloven van prijzen. Dit idee is voorgesteld door econoom Joseph Stieglitz. Zo wordt het idee als het ware van tevoren al beloond.

Misbruik van het patentsysteem: patenttrollen, blanket patents en patentoorlogen
Patenten zijn zeer gevoelig voor misbruik. Internationaal patenten aanvragen is duur (een wereldwijd patent kost al gauw 100 000 euro), waardoor alleen grote bedrijven dit kunnen bekostigen. Vooral triviale zaken worden daarom gepatenteerd, terwijl echt waardevolle kennis geheim blijft.

Je merkt ook steeds meer de opkomst van zogeheten patenttrollen. Deze kopen patenten op van patenthouders die bijvoorbeeld dreigen failliet te gaan of weinig direct belang hebben bij het patent. Stel, voor het produceren van een bepaalde chip worden twintig verschillende technieken gebruikt. Bedrijf X heeft negentien daarvan in handen, maar de twintigste techniek is in handen van patenttrol Y. Dit bedrijf kan dan voor een minimale investering het gehele productieproces lamleggen en bedrijf X fiks afpersen.
Patenttrollen maken vaak gebruik van blanket patents. Dit zijn patenten met een heel brede werking. Een berucht voorbeeld is het patent op dingen kopen met één klik (verleend aan Amazon.com) en de hyperlink. Hiermee kunnen ze een complete bedrijfstak blokkeren en afpersen.

Firma’s als Microsoft hebben meer juristen in dienst dan softwareontwikkelaars. Dat is niet voor niets. Er worden vooral in de VS, maar ook in Europa ware veldslagen uitgevochten over patenten[2]. Grote bedrijven voeren patentoorlogen, waarbij ze elkaar in een houdgreep nemen. Veel hulpbronnen worden verspild aan patentoorlogen. Kleinere bedrijven hebben geen patenten om andere bedrijven mee te kunnen chanteren, waardoor ze uit een markt worden gedrukt. Hierdoor worden veel innovatieve markttoetreders geblokkeerd. Microsoft heeft honderden Amerikaanse bedrijven afgeperst die Linux of andere open-source software gebruiken[3]. Kortom: de wereld is beter af zonder in ieder geval softwarepatenten (en vermoedelijk de meeste andere patenten).

Bronnen
1. Octrooi aanvragen, Nederlands Octrooicentrum
2. Paul Allen start patentoorlog – Wall Street Journal
3. Microsoft takes on the free world, CNN Money

Deze bizarre antenne is ontworpen door een computer. Hij bleek effectiever dan door mensen ontworpen antennes.

Evolutie vervangt uitvinders

2 reacties / Ideeën en techniek / Door Germen Roding / 21 mei 2011 21 mei 2011

We staan â€‹â€‹aan de vooravond van een nieuw tijdperk in de geschiedenis van het uitvinden. Dat is de implicatie van software die automatisch technologie kan “evolueren” en ontwerpen maakt die vaak geen mens zou kunnen bedenken. Evolutionaire software leidt al tot een transformatie op uiteenlopende gebieden als robotmotoriek, computerbeveiliging en medicijnontwikkeling.

Genetische algoritmen, het populairste type evolutionaire algoritmes, bootsen natuurlijke selectie na door het beschrijven van een ontwerp als een soort genoom, opgebouwd uit segmenten. Elk segment beschrijft een parameter van de uitvinding, variërend van de vorm, materiaaleigenschappen zoals elektrische weerstand of moleculaire verwantschap bij een chemische stof. Door willekeurig veranderen sommige segmenten – of “muteren” hen – het algoritme verbetert het ontwerp. De beste resultaten worden vervolgens met elkaar “doorgefokt” om de prestaties verder te verbeteren.

Tot nu toe had de gemiddelde desktop computer niet de rekenkracht om miljoenen generaties door te rekenen en de ongewenste mutanten uit te ziften. Dat is nu veranderd, dus genetische algoritmen zijn nu klaar om onderzoek en ontwikkeling diepgaand te veranderen, aldus John Koza aan de Stanford Universiteit in Californië, een pionier in het gebruik van genetische algoritmen in engineering en design. Hij heeft ontwerpen voor een efficiënte radio-antennes op deze manier “gefokt” (zie afbeelding). Wat echt interessant is, zegt hij, is dat het niet altijd duidelijk waarom de geëvolueerde uitvinding werkt: geen mens zou op zijn bizarre antennes in zigzagvorm zijn gekomen. Bovendien kan software worden ingesteld op het ontwerp rond bestaande octrooien. Opmerkelijk is dat de voorspellingen van Koza, gedaan in 2003(1), nu inderdaad nauwkeurig uitkomen: ook een gemiddelde desktop computer kan nu evolutionaire hardware ontwikkelen.

Evolutionair uitvinden slaat aan op allerlei gebieden, zegt Robert Plotkin, die in zijn in 2009 verschenen boek The Genie in the Machine de opkomst van de techniek heeft beschreven. Farmaceutische onderzoeksbedrijven worden bijvoorbeeld steeds grotere gebruikers. Evolutionaire algoritmen ontwikkelden technieken om receptoren te bereiken waar nog geen mens aan had gedacht. De techniek is ook gebruikt om de looptechniek van robots te verbeteren. “De meeste van de ontwikkelde uitvindingen zijn niet per se spectaculair – maar ze maken deel uit van een gestage stroom van verbeteringen,” zegt Hod Lipson, een roboticus aan de Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania. “Al deze technieken samen versnellen innovatie straks zeer sterk.”

Eén ding verwacht Lipson voorlopig nog wel: uitvinders zullen niet snel toegeven dat ze een evolutionair programma het denkwerk hebben laten doen en liever zelf de eer opstrijken.
Zelf aan de slag met evolutionair programmeren? EpochX is ontwikkeld door onderzoeker Tom Castle van de universiteit van Kent(2).

Bronnen
1. John R. Koza, Martin A. Keane en Matthew J. Streeter, Evolving Inventions, Scientific American (2003)
2. EpochX, open-source genetisch programmeren

De Nederlandse omroepen vormen een uniek systeem. Het is wel voor verbetering vatbaar.

Laat Nederlanders stemmen op omroepen

Laat een reactie achter / Maatschappij, Nederland / Door Germen Roding / 21 mei 2011 21 mei 2011

De gedachte achter het Nederlandse omroepbestel is uitstekend, de uitwerking echter beroerd. Omroepverkiezingen zijn de oplossing.

Hoe werkt het Nederlandse omroepbestel?

De Nederlandse omroepen vormen een uniek systeem. Het is wel voor verbetering vatbaar.

Nederland kent een in de wereld uniek omroepsysteem. Waar er in andere landen een staatsomroep bestaat die staatspropaganda uitzendt, kent Nederland omroepverenigingen die van oudsher een bepaalde politieke zuil vertegenwoordigen. Zo kent de AVRO een liberale tint, de omroepen KRO, NCRV en EO vertegenwoordigen de belangrijkste christelijke stromingen, de VARA is er voor de socialistische kameraden, de VPRO voor de culturele elite (en hen die daar graag bij willen horen) en de TROS (net als Veronica, voordat deze groep weer voor zichzelf begon) is een overblijfsel van een opgeheven zendpiraat die onderdak heeft gevonden in het gerieflijke publieke bestel.

Hoeveel zendtijd een omroep krijgt, de omroepstatus, hangt af van het aantal leden. Er zijn drie drempels. Een omroep moet minimaal 50 000 leden hebben om erkend te worden en in vijf jaar 5% van het totale aantal omroepleden kunnen halen. Stijgt het aantal leden boven de 300 000, dan wordt de zendtijd verdubbeld. Of een omroep wordt toegelaten hangt af van de nukken en grillen van het Commissariaat van de Media, een door de gevestigde media-orde gecontroleerd orgaan. Ook al heeft een aspirant-omroep voldoende leden,

Dit betekende de ondergang voor de idealistische omroep Llink en verklaart mede waarom de zogenaamd diverse omroepen steeds meer op elkaar zijn gaan lijken en hetzelfde ‘progressieve’ geluid laten horen. Dit is gevaarlijk en ondermijnt de grondgedachte achter het publieke omroepbestel: een diversiteit aan meningen van alle maatschappelijke stromingen laten horen.

Staatsomroep, omroepverenigingen of helemaal geen publieke omroep?
Een staatsomroep is weliswaar goedkoper dan de omroepverenigingen met hun overbetaalde directeuren en Hilversumse sterren, maar is uiteraard de spreekbuis van de overheid. Zoals de situatie in dictaturen als Syrië leert, wordt de verleiding voor de overheid al snel groot om het nieuws te manipuleren – vanzelfsprekend met de beste bedoelingen. De staatsomroep kan weliswaar onafhankelijk van de staat worden gepositioneerd (zoals bijvoorbeeld in het Verenigd Koninkrijk), maar ook dan blijft het fundamentele probleem dat alleen een bepaald type persoonlijkheid voor een bestaan als mediavrouw kiest, of als zodanig een kans maakt: de prototype talkhost, joviale entertainer of sociaal bewogen journalist. Hun politieke voorkeuren en mensbeeld zijn voorspelbaar.

Helemaal geen staatsomroep is volgens libertariërs de beste oplossing. Het is immers het goedkoopste en er zijn volgens libertariërs voldoende commerciële partijen die de taak van de staat kunnen overnemen. Nadeel is dat commerciële omroepen een vergelijkbare zelfcensuur kennen. Adverteerders wegjagen door controversiële onderwerpen of ruzie krijgen met de machtige overheid is wel het allerlaatste wat ze willen. Een agressieve politieke of religieuze pressiegroep kan ze makkelijk intimideren. Ook minderheidsstandpunten komen niet snel aan bod, al zal een klein commercieel station wel graag een minderheid van dienst zijn.

Stemmen op omroepen
Een jaar bestaat uit ongeveer 31,6 miljoen seconden. Elke Nederlander heeft dus ongeveer twee seconden per jaar ter beschikken om uit te zenden. Je zou iedere Nederlander kunnen vragen via zijn DigID een stem uit te brengen op de omroep naar keuze. Deze omroep krijgt er vervolgens voor deze stem twee seconden zendtijd bij. Echter: niet alle tijd is gelijk geschapen. Er kijken veel meer mensen rond acht uur ’s avonds dan rond vijf uur in de ochtend. Je zal dus een seconde op prime time veel zwaarder moeten laten tellen dan in de uren dat doorgaans alleen testbeeld te zien is. Wil een omroep een programma op prime time, dan zijn voor een uur dus twintig keer of meer stemmen nodig dan voor een uurtje om drie uur ’s nachts. Ook zullen verschillende typen mensen op verschillende tijdstippen kijken. Rechtse Telegraaflezers zijn vaak ochtendmensen, dus ochtendprogramma’s kunnen het beste door een rechtse omroep worden gemaakt. Liefhebbers van visionaire theorieën voelen zich vaak ’s nachts op hun best, dus midden in de nacht kan je het beste grenswetenschappelijke onderwerpen uitzenden.

Hoe denken jullie er over?

De Green Bank Telescope is in tegenstelling tot de vaste schotel van Arecibo draaibaar.

Bestaat er een optimale hoeveelheid vrijheid?

1 reactie / Ideeën en techniek, Nederland / Door Germen Roding / 14 mei 2011 14 mei 2011

Vrijheid eindigt waar die van een ander begint. Is dat zo of moeten we ook met andere dingen rekening houden? Wat is de optimale hoeveelheid vrijheid en hoe met vrijheid verdeeld worden?

Wat is vrijheid?
In feite wordt vrijheid sociologisch gezien negatief gedefinieerd: als het ontbreken van (specifieke) beperkingen. Natuurkundig gezien zijn vrijheidsgraden het aantal mogelijkheden, een positieve definitie dus. Dus als mensen dingen kunnen doen zonder dat ze hierin worden belemmerd door de overheid of maatschappij, genieten ze vrijheid.

Vrijheid is niet alleen gunstig. In veel opzichten hangt ons leefcomfort af van de mate waarin anderen geen vrijheid genieten. Denk aan het ontbreken van de vrijheid de volumeknop wijd open te zetten, links te rijden of iemand seksueel lastigvallen die daar niet van gediend is. Meer in het algemeen: de vrijheid anderen te hinderen. Wat wel mag en niet mag, is niet voor niets een fel discussieonderwerp in de politiek.

De waxinelichtjesgooier kreeg een absurd hoge straf voor zijn daad. Sommige zijn gelijker dan anderen in Nederland.

Vrijheidsmaximalisatie
Er is dus een bepaalde maximale hoeveelheid vrijheid gunstig. Waarschijnlijk kan deze hoeveelheid worden bepaald naar analogie van een stabiel evenwicht volgens de speltheorie: die mate van vrijheid waarbij elke verandering een vermindering van de effectieve totale vrijheid betekent.

Alleen die verboden die netto gezien meer vrijheid opleveren dan ze afnemen, zijn dus gewettigd. Zo is een verbod op het in bezit hebben en gebruiken van atoombommen logisch, want de ellende die een ontploffende atoombom aanricht (en de inperking van de vrijheid van de honderdduizenden slachtoffers tot nul) is veel groter dan het twijfelachtige genoegen dat het afsteken van het ideale oudejaarsvuurwerk met zich meebrengt.

Vrijheidsverdeling
De elite mag veel meer dan de gewone man. De oude Romeinen brachten dit treffend onder woorden als quod licet Jovi, non licet bovi: wat [de Romeinse oppergod] Jupiter is toegestaan, is een rund niet toegestaan.
In dictatoriaal geregeerde landen zijn deze machtsverschillen iets groter dan in een “democratie” als bijvoorbeeld Nederland. Zo weet de overheid in Nederland heel veel van haar burgers, maar wordt door minister Donner de Wet Openbaarheid Bestuur, de belangrijkste waarborg tegen overheidstirannie waar we over beschikken, uitgekleed.
Zo word je hier drie jaar opgesloten als je een waxinelichthouder tegen de gouden koets gooit, een vrij onnozel vergrijp, en mag de lieflijke kroonprinses net als haar wat boertige gemaal, grove verkeersovertredingen begaan (en een man het ziekenhuis in rijden) zonder dat dit veel repercussies heeft. Niet erg netjes, maar in bijvoorbeeld Syrië of Noord-Korea kost het bekogelen van een gezagsdrager je het leven. Machthebbers in deze landen hebben veel meer vrijheid dan machthebbers in een democratisch geregeerd land of een land als Nederland.

Verdeling van vrijheid
Je zou de vrijheid van een land kunnen inschatten met een vrijheids-equivalent van de Gini coëfficiënt. Hoe kleiner de verschillen in vrijheid tussen de elite en de gewone man, hoe democratischer het land. Denemarken is wat dat betreft veel democratischer dan Nederland en Nederland democratischer dan bijvoorbeeld Maleisië of Noord-Korea. Over het algemeen is de totale vrijheid van een land er mee gediend deze index zo laag mogelijk te houden.

‘De grens van de mens’

7 reacties / Filosofie, Mensheid / Door Niek / 9 mei 2011 9 mei 2011

Afgelopen zondag was bij het VPRO-programma ‘boeken’ een bespreking van het boek ‘De grens van de mens’ van hoogleraar filosofie aan de Universiteit Twente Peter-Paul Verbeek. Verbeek houdt zich bezig met de ethische vraagstukken rondom de steeds verder groeiende relatie tussen mens en techniek. Waarom zouden we emoties manipuleren? Mogen we hartfalen genezen door stamcel implantatie? Is het ethisch verantwoord om een keuze te maken over een ongeboren kind die een afwijking heeft?

Omdat Verbeek van mening is dat mensen technische wezens zijn die niet zonder techniek kunnen overleven, verzet hij zich niet bij voorbaat tegen ingrepen in de menselijke natuur. Liever onderzoekt hij hoe we om kunnen gaan met de technologische ontwikkelingen om ons heen. Over waar we de grens van technologische invloed moeten trekken zegt zij: â€œAls je uitgaat van de gedachte dat we altijd al technische wezens zijn geweest, is de enige harde grens die je kunt trekken dat het ophoudt als je niet langer een vrije verhouding kunt hebben tot die techniek – als je geen vorm meer kunt geven aan je bestaan in interactie met die techniek.â€

Zie verder: VPRO Boeken

De uitzending:

Hogeschool Inholland is voor veel mensen een symbool geworden van wat er mis is in het onderwijs.

Maak bijscholing gratis voor iedereen

2 reacties / Ideeën en techniek, Nederland / Door Germen Roding / 3 mei 2011 3 mei 2011

Onderwijs is in Nederland erg duur en van slechte kwaliteit, omdat weinig fantasievol om wordt gesprongen met de mogelijkheden die de moderne techniek biedt. Kunnen we niet twee vliegen in een klap slaan door tele-onderwijs massaal uit te rollen?

Onderwijs: een enorme slokop
In 2009 gaf de overheid aan alle onderwijs in Nederland plusminus zo’n 37,5 miljard euro uit, plm. 12% van de belastinginkomsten (1). Dat is meer dan tweeduizend euro per jaar per Nederlander, waar de privé- en zakelijek uitgaven aan onderwijs (elk 3 miljard) nog niet bij zijn gerekend (1). Veel geld als je dat bijvoorbeeld vergelijkt met de vijftiger jaren, zeker gezien de matige resultaten die we er voor terug zien. Dit geld gaat voor tachtig procent op aan salariskosten voor onderwijzend personeel, waar u niet alleen leraren onder moet rekenen, maar ook schooldirecteuren die met salarissen boven de ton aardig in de buurt komen van de Balkenendenorm. Je kan je afvragen of het geldverslindende monster dat het Nederlandse onderwijs ondertussen is en dat ook tegenstrijdige eisen aan leraren stelt, inderdaad de slimste manier is om leerlingen bij te scholen.
Kortom: het wordt tijd om het doel van onderwijs onder de loep te nemen en van de grond af een nieuw systeem te bedenken: de blue-ocean benadering.

Doelen van onderwijs

Hogeschool Inholland is voor veel mensen een symbool geworden van wat er mis is in het onderwijs.

Onderwijs heeft twee doelen: leerlingen (in samenwerkingwerking met de ouders) te socialiseren (dat wil zeggen: de normen en waarden op te leggen die door de heersende klasse als gewenst worden gezien) en de kennis en vaardigheden bij te brengen die ze tot economisch productieve burgers (in de praktijk: werknemers) maken. Al die mooie woorden waar sociaal bewogen onderwijshotemetoten u mee doodgooien, komen in feite hier op neer.

Worden die doelen in de praktijk gehaald?
Vroeger werd een groot deel van de socialisering door de ouders, met de mattenklopper, en de kerk uitgevoerd. Vooral de jongensinternaten van de rooms-katholieke kerk leverden, zoals bekend, vaak intieme banden op tussen onderwijzend personeel en de jeugdige pupillen. Nu wordt die functie uitgeoefend door de sociaal bewogen, niet met bijster veel rekenkundig inzicht of feitenkennis gezegende juffen van de pedagogische academie en onvolprezen hoogstandjes van de westerse cultuur als MTV, waarin drugsdealende figuren uit Amerikaanse Vogelaarwijken en door platenbonzen opgepompte leeghoofdige zangeresjes worden gepushed. De gevolgen laten zich raden. Het is alleen te danken aan de opvoedkunsten van ouders dat de meeste kinderen niet voor galg en rad opgroeien.
Ook de overdracht van kennis en vaardigheden is beroerd. Kinderen leren nu op de middelbare school minder rekenen en wiskunde dan twintig jaar geleden. Op technische universiteiten moet het onderwijzend personeel alle zeilen bijzetten om eerstejaars studenten snel klaar te stomen voor het zwaardere wiskundige werk. Gelukkig zijn de intellectuele vaardigheden van die studenten daar overigens ook naar. De ellende is groter op VMBO-scholen, die geheel kapot gemaakt zijn door monomane onderwijsvernieuwers.

Hoe kan het slimmer?
Als je jezelf de vraag stelt, hoe je tweehonderdduizend leerlingen per jaar opleidt voor de arbeidsmarkt en ook de kennis van miljoenen volwassenen op peil houdt, zou je waarschijnlijk op een heel andere structuur komen dan het Nederlandse onderwijs anno 2011.

De opvallend goede resultaten van thuisonderwijs laten zien dat middelbaar of hoger opgeleide ouders die parttime werken, even goed, zo niet beter dan leraren in staat zijn hun kinderen te socialiseren en te ondersteunen bij hun middelbare-school opleiding. Ouders hebben namelijk twee grote voordelen: ze kennen hun leerlingen zeer goed en kunnen ze veel meer aandacht geven dan een leraar die zijn aandacht moet verdelen over dertig leerlingen.

Het goede nieuws van thuisonderwijs is verder dat het gratis is. Leermaterialen kunnen volledig digitaal of, bij wijze van uitzondering, door de ouders bekostigd. Open-source schoolboeken kunnen tegen drukkosten als bijvoorbeeld paperback worden uitgebracht. Dit kan voor een paar euro per boek. Examinering en huiswerkcontrole kan via internet. Als een kind zijn of haar huiswerk niet heeft gedaan, kan de docent direct ingrijpen. Met een algoritme kunnen voor elk individueel kind individuele opgaven worden gegenereerd die rekening houden met de intelligentie. Op dit moment bestaan er al goede online onderwijssystemen en kinderen zitten toch al een groot deel van de dag op internet.

Technische werkplaatsen als instrument voor socialisering
Het sociale deel van de vorming kan door scholieren elke dag een paar uur met hun handen bezig te laten zijn aan technische projecten of het kweken van groenten en fruit. Dit leert ze technisch te denken en samen te werken, ook krijgen ze zo de nodige beweging. Ze brengen zo ook direct hun kennis in praktijk, mensen met de meeste kennis en kunde krijgen het meeste aanzien in de groep. Dit zal vooral jongetjes meer motiveren om hun best te doen op school dan nu het geval is. Begeleiding kan plaatsvinden door een mannelijke en vrouwelijke gepensioneerde of arbeidsongeschikte werkende, die peetouders zijn voor een groep kinderen. Voor ieder kind komt er een elektronisch kinddossier, waarin door de verschillende overheidsinstanties wordt gerapporteerd.

Bijscholing wordt vrijwel gratis

De thuisopleider NHA slaagt er in voor een derde van het lesgeld van een doorsnee MBO-instelling een goede opleiding te verzorgen. Bron: NHA — De thuisopleider NHA slaagt er in voor minder dan de helft van het lesgeld van een doorsnee MBO, een goede opleiding te verzorgen. Waar heb je die directeuren voor nodig? Bron: NHA

Thuisonderwijsinstellingen als de LOI en de NHA moeten niet de uitzondering worden, maar de norm. Het digitaliseren van leermateriaal en online leercursussen betekent dat dit systeem ook voor volwassenen kan worden gebruikt om ze bij te scholen. Stel bij alle scholen verplicht dat ze hun lesmateriaal online en gratis ter beschikking stellen. Ze kunnen zo tegen minimale kosten ook ’s avonds bijgeschoold worden. Een online docent kan vragen zeer snel beantwoorden en 1:1 uitleg geven. Vragen en antwoorden komen online te staan, zo krijg je een lerend systeem. Koppel hier een neuraal of semantisch netwerk aan en je hebt een expert systeem dat de rol van een menselijke leraar voor eenvoudige vragen over kan nemen. Ook kunnen leerlingen elkaar onderling helpen en vragen beantwoorden, waar ze credits mee kunnen verdienen. Een volwassene kan op die manier bijvoorbeeld zijn bijscholing betalen. In plaats van collegegeld vraag je examengeld. Zo stimuleer je dat leerlingen goed hun best doen om examens direct te halen. Het geld dat ze einde van het jaar overhouden, krijgen ze uitgekeerd.

Is de infrastructuur er eenmaal, dan kan het systeem tegen minimale kosten onbeperkt opgeschaald worden. Zo zouden Nederland en Vlaanderen samen een Nederlandstalig onderwijsstelsel op kunnen richten en hiermee de kosten gevoelig kunnen drukken.

Hebben jullie meer ideeën? Laat ze horen!

Bronnen:
1. CBS StatLine: Onderwijsfinanciën; uitgaven aan onderwijs en CBS/OESO indicatoren

Het Venus Project

36 reacties / Maatschappij, Mensheid, Visionaire projecten, Wereld / Door Germen Roding / 28 april 2011 9 september 2011

Een grondstof-gebaseerde wereld waarin niemand meer hoeft te werken, er geen bezit meer bestaat, maar iedereen zich zo nuttig mogelijk probeert te maken en alle kringlopen gesloten zijn. Dat is, in het kort, wat het Venus Project voor ogen heeft. Absurde fantasie of bereikbaar ideaal?

‘Kapitalisme doodlopende weg’

Fresco wil dat wij allen in dit soort Atlantis-achtige steden gaan wonen.

Uitvinder en zakenman Jacque Fresco is in zijn leven nauw betrokken geweest bij het ontwerpen en industrieel produceren van diverse van zijn uitvindingen. Daardoor, en door zijn hoge leeftijd, heeft hij een redelijk nauwkeurige kijk op de langjarige trends in de industrie en de economie. Volgens Fresco wordt schaarste daarmee steeds meer iets van het verleden. Technisch gesproken is het niet moeilijk om ieder mens een niveau welvaart te geven op modern westers niveau.

Tegelijkertijd wordt er met productie steeds minder verdiend. Het grootste deel van de waarde wordt afgeroomd door bankiers en dergelijke. Het netto resultaat is dat er steeds minder mensen echt nodig zijn om voor de belangrijkste levensbehoeften te zorgen en het grootste deel van de mensen vooral elkaar bezig houdt. Denk aan verkopers die tijdens het werk bellen, extra personeel dat managers moet beschermen tegen opdringerige verkopers, advocaten die elkaar aan het werk houden en dergelijke. Dit alles wordt geregistreerd als economische groei.

We moeten daarom allen steeds harder werken voor een steeds lager loon. In de Verenigde Staten, bijvoorbeeld, is het modale besteedbare inkomen de afgelopen twintig jaar gedaald. De Amerikanen zijn gemiddeld wel rijker dan twintig jaar geleden, maar deze rijkdom is meer dan geheel naar de allerrijksten (vooral mensen uit de financiële sector) gegaan. Als deze trend zich doorzet is het logische gevolg dat geheel automatische fabrieken grote hoeveelheden mensen aan de bedelstaf zullen brengen. Als gevolg stort het globale handelssysteem in, want de producten kunnen aan niemand meer verkocht worden. In feite is de bankcrisis hier een symptoom van.

Vrijwel alle werk in het Venus Project wordt gedaan door robots. Net als nu overigens...

Het Venus Project
Het doel van het Venus Project is bezit af te schaffen, management en planning uit te laten voeren door machines en zo de structurele weeffout in het kapitalisme herstellen. Als geen bezit meer bestaat, bestaan er ook geen uitbuiting of armoede meer. Iedereen kan gewoon pakken wat hij of zij nodig heeft. Automatische fabrieken produceren alles wat nodig is. Nu er geen economische dwang meer bestaat, kunnen mensen producten ontwerpen die gebruiksvriendelijk zijn, ecologisch verantwoord en volledig te recyclen zijn. Dat doen ze niet omdat ze het geld nodig hebben – er is geen geld meer – maar omdat ze hun tijd nuttig en productief willen besteden. Open-source wordt de norm in plaats van de uitzondering.

Fresco heeft zelfvoorzienende steden ontworpen. Steden maken recycling namelijk gemakkelijker en springen zuiniger om met energie en grondstoffen dan wanneer de inwoners verspreid zouden wonen over een groot oppervlak.

Utopie, droom of nachtmerrie?
Technisch gesproken is het Venus Project realistisch. We zijn ruim in staat om met de beschikbare energie en grondstoffen het Venus Project tot werkelijkheid te maken. Op veel terreinen zullen zelfs flinke besparingen geboekt kunnen worden, denk aan het verdwijnen van overbodige zakenreizen, overproductie en dergelijke en de gevolgen van de vrijwel volledige recycling..

De problemen zullen zich waarschijnlijk vooral voordoen op het sociale vlak. Wat Fresco omschrijft is een commune. De meest voorkomende commune is uiteraard een echtpaar. In het verleden leden communes een moeizaam bestaan en bleken alleen stabiel met een klein aantal mensen of fervente idealisten. Zelfs de kibboetsen, ooit gesticht door idealistische zionisten, veranderen nu in ‘doorsnee’ landbouwnederzettingen met veel privé-eigendom. Privé-eigendom zit de mens in het bloed. Zelfs kleine kinderen beschouwen al voorwerpen als eigendom.

In een maatschappij van overvloed zullen er onaangename werkjes overblijven die niet direct kunnen worden geautomatiseerd. In ons studentenhuis was de schoonmaakbeurt altijd gehaat. Wie gaat lijken opruimen? Demente bejaarden verzorgen?

Door bezit af te schaffen zullen veel misdaden verdwijnen, maar niet alle. Dingen als mishandeling, aanranding en dergelijke zullen blijven. Er bestaan mensen die er een ziekelijk genoegen in scheppen anderen kwaad te doen.

Bron
The Venus Project

Cavendish gebruikte een opstelling net als in dit zwaartekrachtsexperiment om zijn baanbrekende meting van de zwaartekracht uit te voeren.

Amateurwetenschapper maakt comeback

9 reacties / Filosofie, Wetenschap / Door Germen Roding / 23 april 2011 1 januari 2021

Grenswetenschappelijke onderwerpen zijn omstreden. Daarom krijgen ze niet altijd de wetenschappelijke aandacht die ze verdienen. Biedt de terugkeer van de competente amateurwetenschapper (citizen scientist) de oplossing? Technologische doorbraken maken dat verre van denkbeeldig.

Wetenschap overheerst door monomanie en belangengroepen

Veel wetenschappelijke disciplines maken een nogal monomane indruk. De reden is dat belangengroepen, niet de onderzoekers inhet veld zelf, de toekenning van wetenschappelijke onderzoeksbudgetten bepalen. Goed georganiseerde lobby’s, zoals de broeikaslobby, krijgen veel meer fondsen los dan een enkele wetenschapper met een wat minder populaire mening. Een voorbeeld. Een Engelse bioloog moest daarom zijn onderzoeksvoorstel naar het gedrag van eekhoorns herschrijven. In het nieuwe onderzoeksvoorstel stond de studie van de gevolgen van het broeikaseffect op het eekhoorngedrag.

Het gevolg is dat het wetenschappelijk onderzoek door meeloperij en hypes wordt overheerst. Wetenschappelijk onderzoekers zijn vaak langer bezig met het binnen proberen te halen van onderzoeksgelden, en het proberen met allerlei listen en lagen de citatieindex te spammen, dan met daadwerkelijk onderzoek.

Baanbrekende amateurwetenschapper

Opmerkelijk genoeg was dat voor de opkomst van de georganiseerde wetenschapsinstituten wel anders. Zo vindt tot einde negentiende eeuw het meeste wetenschappelijk onderzoek plaats door toegewijde, begaafde amateurs. Henry Cavendish, bijvoorbeeld, was een amateur die met zijn eigen middelen baanbrekend wetenschappelijk onderzoek deed. Zo slaagde hij er in de zwaartekracht van een grote bol te meten en zo tot op een procent nauwkeurig te bepalen hoe zwaar de aarde is. Een voor die tijd ongelofelijk resultaat. Wetenschapspioniers als Anthonie van Leeuwenhoek en zelfs nog Albert Einstein (tijdens de publicatie van de speciale relativiteitstheorie in 1905) en kwantummechanica-grootheid graaf Louis de Broglie uit de twintigste eeuw waren ten tijden van hun doorbraak onafhankelijk onderzoekers. Sindsdien overheerst de beroepswetenschap.

Kostbare apparatuur, hoge kosten nekken amateurwetenschapper

Relevant wetenschappelijk onderzoek begeeft zich doorgaans op de grens van onze technische mogelijkheden. Niet altijd, overigens. Wetenschappelijke experimenten vereisen daarom doorgaans enorme investeringen in krachtige of uiterst nauwkeurige apparatuur. Deze zijn voor een amateur nauwelijks meer op te brengen. Alleen een multimiljardair als Bill Gates kan bijvoorbeeld een tokamak voor kernfusieonderzoek of een Hubble-achtige ruimtetelescoop bekostigen. Zelfs een volledig uitgerust biochemisch lab kost al gauw meer dan een ton.

Er is nog meer vervelend nieuws voor amateurwetenschappers. Ze hebben nauwelijks toegang tot wetenschappelijke tijdschriften met state of the art onderzoek. Een abonnement op een enkel tijdschrift kost al gauw honderden tot duizenden euro. Hier gaat een groot deel van het budget van universiteitsbibliotheken aan op. Het is weliswaar mogelijk voor een amateurwetenschapper om een abonnement op een universiteitsbibliotheek te nemen. Dit is ook zeker aan te raden. Maar ook in het dichtbevolkte Nederland liggen buiten de Randstad universiteiten vaak op honderd kilometer of meer afstand. Ook zijn universiteiten voorzichtig het het toestaan van toegang tot hun bibliotheek. Uitgevers van wetenschappelijke publicaties reageren nogal agressief op “misbruik”. Saillant detail is dat zowel degenen die publiceren als peer reviewers dat kosteloos doen, betaald door ons, de belastingbetalers.

Wetenschappelijke software als Mathematica, MatLAB en SPSS is eveneens extreem duur.

Peer review

Ook tellen wetenschappers van minder hoog aangeschreven instituten uit bijvoorbeeld derde-wereld landen minder mee, laat staan amateurwetenschappers. De meeste wetenschappelijke tijdschriften kennen namelijk een peer review systeem. Daarbij beoordelen collega-wetenschappers ingezonden wetenschappelijke artikelen eerst op kwaliteit.

Peer reviewers krijgen een enorme stortvloed aan artikelen binnen, onder meer van de nodige crackpots. Vooral de arme Einstein moet het ontgelden. Daardoor zijn ze gedwongen een eerste selectie te maken. Niet omdat ze bekrompen of kwaadaardig zijn, maar domweg door de gigantische information overload.
Een eenvoudige manier hiervoor is alles, wat niet afkomstig is van een Amerikaanse Ivy League universiteit of van onderzoekers die nooit eerder gepubliceerd zijn, af te wijzen. In een grappig experiment werd een en hetzelfde artikel twee keer naar een vooraanstaand blad verstuurd. Eén keer onder de naam van een medewerker van een gerespecteerde universiteit. Een andere keer als medewerker van een totaal onbekende universiteit. De eerste inzending passeerde de peer reviewer zonder problemen. De tweede inzending werd geretourneerd omdat het “onvoldoende onderbouwd” zou zijn. Drie keer raden dus wat met een artikel van een onafhankelijke onderzoeker zal gebeuren.

Internet en open-source betekenen nieuwe kansen voor citizen scientist

GNU Octave is een open-source alternatief voor het wetenschappelijke werkpaard Matlab. Ideaal voor amateurwetenschappers. Bron: Gnu Octave consortium

De laatste jaren zijn er echter meerdere ontwikkelingen die hieraan een einde maken. De belangrijkste doorbraak is het ontstaan van internet. Niet langer is een amateur afhankelijk van de bibliotheek van een universiteit, de bibliotheek of de populair-wetenschappelijke rubriek van het plaatselijke sufferdje. In landen zonder censuur is nu in principe elke webpagina met een openbaar adres op te vragen en dat gebeurt dan ook steeds meer massaal. Groepen als UseNet en wetenschapsforums en blogs overbruggen de informational divide steeds meer.

Op Wikipedia zijn artikelen (of verwijzingen naar wetenschappelijke artikelen elders op het Web) te vinden die ook een amateur die bereid is zich de nodige achtergrondkennis eigen te maken in staat stellen, zich tot expert op een deelgebied te ontwikkelen. Op natuurkundegebied heeft Nobelprijswinnaar Gerardus ’t Hooft hier een nuttige lijst samengesteld van achtergrondkennis die een amateurnatuurkundige moet beheersen om state-of-the art onderzoek te kunnen doen. Het deel over snaartheorie is dan weer zinloos, zie dit artikel.

Analyse-apparatuur steeds goedkoper

Ook goedkope wetenschappelijke apparatuur komt steeds meer in opmars. Ik herinner me nog de tijd dat een kleine tweedehands telescoop honderden guldens (in die tijd een kapitaal) kostte. Nu zijn kwalitatief uitstekende telescopen voor ruim onder de honderd euro te krijgen. Hetzelfde geldt voor microscopen. Voor onder de driehonderd euro is een research grade optische microscoop te koop die tot duizend maal vergroot. Voldoende om bacteriën en de allergrootste (mimi)virussen te zien. Zelfs, ongelofelijk maar waar, de ooit tonnen kostende elektronenmicroscoop waarmee je individuele atomen kan zien is nu in prijs gedaald tot die van een middenklasse auto. Zelfbouw maakt het nog goedkoper.

Gouden tijd voor serieuze amateurwetenschapper

We schreven al over de recente doorbraken in DNA-onderzoek voor amateurs. Ook computercapaciteit, ideaal voor numerieke berekeningen, wordt steeds goedkoper. Vroeger werd je behandeld als een halve crimineel als je chemicaliën bestelde via de drogist. Nu kan dat snel en gemakkelijk via gespecialiseerde websites. Van steeds meer wetenschappelijke software verschijnen er open-source klonen. Zo kan je in plaats van MatLAB nu het gratis Octave gebruiken om je meetresultaten te analyseren. Zijn Mathematica en Maple te duur? Maxima heeft de belangrijkste functionaliteit. Waarnemingsmateriaal van NASA-satellieten is rechtstreeks te downloaden.

Er zijn nu ook plaatsen waar je als serieuze amateurwetenschapper je eigen artikelen kan plaatsen. En waar alle artikelen gratis te lezen zijn. Denk aan ArXiv. Door de moordende concurrentie willen wetenschappers elkaar voor zijn. Ze dumpen daarom een pre-publish editie op Arxiv. Zo zijn ze het logge peer-review systeem voor te zijn. Het resultaat: steeds meer baanbrekende research komt online te staan. Wees wel, zoals altijd, kritisch. Iedereen kan wat op ArXiv zetten. Kortom: er breken weer gouden tijden aan voor creatieve en begaafde amateurs die hoge kwaliteit onderzoek verrichten.

Bronnen
Bright Science

Vind je je aquarium veel te saai? Hack dan je eigen vis.

Bio-hackers: aan DNA knutselen in je garagebox

4 reacties / Ideeën en techniek, Mensheid, Wetenschap / Door Germen Roding / 21 april 2011 21 april 2011

Na open-source tekst, muziek en software komt er nu ook open-source DNA. De biohackers beweging wil genetische manipulatie ook voor het grote publiek bereikbaar maken. Eindelijk gratis medicijnen?

Bits, bytes en DNA als digitale informatie
Sinds Watson en Crick in 1953 de genetische code ontdekten, weten we dat bits en bytes niet alleen in computers voorkomen, maar dat ook ons DNA veel weg heeft van een digitale code. Waar een computer alleen nullen en enen onthoudt, werkt ons DNA met vier chemische ‘letters’ , de basen adenine, guanine, cytosine en thymine, waarbij een adenine-molecuul altijd tegenover guanine zit en cytosine tegenover thymine. Deze letters worden vertaald in RNA, dat vervolgens door een ribosoom, een eiwitfabriekje, met drie ‘letters’ tegelijk wordt afgelezen en vertaald in een keten van aminozuren: het eiwit.

Alle eigenschappen van eiwitten worden bepaald door de aminozuurvolgorde, hoewel eiwitten zich op een zeer ingewikkelde en nauwelijks te voorspellen manier vouwen en vaak ook niet-eiwitgroepen, denk aan metaalionen, vitaminen of suikers, aan het eiwit worden gehecht. Kortom: DNA bevat een compleet programma, een bouwdruk van alle eiwitten in ons lichaam.

Knutselen met DNA op je computer
Het is dus in principe mogelijk DNA-informatie op je computer te bewerken, te knippen en te plakken. Stel, je wilt van een bepaalde tulp de kleur veranderen door een bepaald pigment toe te voegen. Je weet dat dat pigment wordt geproduceerd door een purperslak. Dan vervang je op je computer de DNA-code van een bestaand pigment door het enzym van de purperslak, stuurt de gewijzigde DNA-code naar een DNA-assembler en ziedaar, je nieuwe paarse tulp. Voor organismen met chromosomen (zoals planten, dieren en mensen) zitten hier nog de nodige haken en ogen aan (hoewel het technisch wel mogelijk is en ook geregeld gedaan wordt), maar voor bacteriën is dit routinewerk. Bacteriën werken namelijk met plasmiden, losse DNA-ringen die vrij makkelijk uitgewisseld kunnen worden (en dus ook aan een bacterie toegevoegd kunnen worden). Als je je gewijzigde DNA-code naar een gespecialiseerd bedrijf opstuurt, sturen zij de bacterie terug waar je je DNA in hebt laten bouwen.

Je zou dus bij wijze van spreken het complete menselijke genoom (alle DNA) op een harde schijf of CD-ROM (of een sleutelhanger met een USB stick) kunnen zetten. Ons complete genoom bevat rond de 3 miljard baseparen.

De biopunkbeweging
Biohackers geloven dat wetenschap gedemocratiseerd moet worden en niet alleen plaats moet vinden in dure laboratoria van de overheid of grote corporaties. In de negentiende eeuw was wetenschap het domein van amateuronderzoekers die in hun vrije tijd in een achterkamertje baanbrekend natuurkundig, biologisch of astronomisch onderzoek deden. Nu zijn citizen scientists de uitzondering. Er moet een nieuwe impuls komen voor amateurwetenschappers. We zijn te bang geworden voor biotechnologisch onderzoek. Aldus Meredith Pattersons Biopunk Manifesto(1), dat duidelijk is gekant tegen het huidige restrictieve beleid wat betreft biotechnologie en het voorzorgsprincipe dat daar achter schuilgaat.

Hack een konijn of vlinder
Kunstenaars hebben al geëxperimenteerd met de mogelijkheden. Uiteraard kan je op deze manier ook je eigen enzymen produceren. Menselijk insuline, bijvoorbeeld. Op dit moment verdienen farmaceutische bedrijven honderden miljarden aan het produceren en verkopen van allerlei biotech-medicijnen. Voor arme zieken worden medische behandelingen zo onbetaalbaar, zeker in landen zonder ziekenfonds zoals de Verenigde Staten. Het goede nieuws: al voor enkele honderden euro zijn de benodigdheden voor een genlab te koop. Dus heb je de nodige biologische en biochemische achtergrondkennis en weet je hoe je met de apparatuur overweg moet, dan kan je in principe in je schuurtje een medicijn tegen kanker ontwikkelen.Voor de absolute beginners is er de Genomikon edu-kit voor synthetische biologie. Heb je het métier eenmaal in de vingers, dan begint het echte werk.

Open-source geneesmiddel
Onderzoek naar geneesmiddelen is nu alleen haalbaar voor bedrijven met heel diepe zakken. En zoals bekend, zijn de belangen van grote bedrijven doorgaans anders dan die van patiënten. De biohackersbeweging , onder andere de mensen van DIYBio, wil daarom medicijnontwikkeling naar de massa brengen. Stel, jij of iemand anders lijdt aan een zeer nare erfelijke ziekte als taaislijmziekte of de ziekte van Huntingdon. Vooral bij zeldzame erfelijke aandoeningen was je dan tot nu toe overgeleverd aan de doorgaans uiterst beperkte genade van medicijnfabrikanten. Voor de zogenaamde “orphan” aandoeningen zijn er te weinig patiënten om productie en onderzoek van het medicijn interessant te maken. Biohackers kunnen hier instappen en open-source medicijnen ontwikkelen.
Sommige radicale biohackers willen zelfs virussen ontwikkelen om erfelijke ziektes mee te genezen. Hiermee zou heel veel menselijk lijden worden voorkomen. Wel moet voorkomen worden dat er bepaalde zieke geesten deze techniek misbruiken omdat ze bijvoorbeeld vinden dat de aarde veel beter zonder mensen kan.

Je eigen forensisch DNA-lab
Sinds de ontwikkeling van PCR, polymerase chain reaction, kan ook een minuscule hoeveelheid DNA met weinig moeite verveelvoudigd worden. Een uitkomst bij forensisch onderzoek. Tot voor kort waren PCR-apparaten erg duur omdat er nog patent op rustte, maar de groep OpenPCR (2) heeft nu een open-source PCR apparaat ontwikkeld. Voor rond de duizend dollar (750 euro) heb je je eigen forensisch lab in je garage.

Bronnen
1. Biopunk manifesto
2. OpenPCR.org
3. MIT Technology Review

Zonnekokers maken gebruik van geconcentreerd zonlicht. Mogelijk gaan we concentrators nog veel meer zien nu onderzoekers een manier hebben ontdekt om met glas zonlicht rechtstreeks in stroom om te zetten.

Zonlicht omgezet in elektriciteit zonder zonnecel

3 reacties / Wereld, Wetenschap / Door Germen Roding / 15 april 2011 15 april 2011

In een baanbrekende ontdekking zijn onderzoekers van de universiteit van Michigan er in geslaagd om een proces te ontwikkelen om zonlicht in elektriciteit om te zetten zonder gebruik te hoeven mken van halfgeleiders. In principe is zelfs een materiaal als vensterglas voldoende.

Zonnekokers maken gebruik van geconcentreerd zonlicht. Mogelijk gaan we concentrators nog veel meer zien nu onderzoekers een manier hebben ontdekt om met glas zonlicht rechtstreeks in stroom om te zetten.

Halfgeleiders niet meer nodig
Bestaande zonnecellen werken door middel van halfgeleiders. Een elektron absorbeert een foton en gebruikt de energie in het lichtgolfpakketje om over een barriÃ¨re heen te springen Door het elektron weer terug te laten vloeien wordt stroom opgewekt. Helaas is dit proces niet erg efficiënt (de maximale opbrengst bij één laag ligt rond de 31%) en zijn halfgeleiders erg kostbaar.
Onderzoekers van de universiteit van Michigan beweren nu een fundamenteel nieuw principe te hebben gevonden om stroom uit zonlicht te halen. Hierbij maken ze gebruik van het feit dat licht bestaat uit een elektrisch en een magnetisch veld die elkaar voortdurend afwisselen. In de bestaande toepassingen wordt gebruik gemaakt van het elektrische veld. De onderzoekers ontdekten echter dat in een isolator (een materiaal dat geen stroom geleidt, zoals vensterglas), het magnetische effect honderd miljoen maal sterker is dan tot dusver gedacht. Zo sterk zelfs dat het vergelijkbaar is met het elektrische effect.
Saillant detail: dit effect is voor meer dan een eeuw over het hoofd gezien. En dat opent mogelijkheden.

Magnetisch effect wekt cumulatieve spanning op
Door de magnetische effecten krijgen de elektronen een C-vorm, waardoor een dipool (gesplitste positieve en negatieve lading) ontstaat. De C’s verschuiven langzaam. Wanneer voldoende van deze C’s achter elkaar komen te staan, worden de zwakke voltages bij elkaar opgeteld en kan de ontstane spanning af worden getapt. Er zijn nog wel enkele technische problemen. Zo vereist standaard glas een lichtintensiteit van tien miljoen watt per vierkante centimeter om dit effect op te wekken. Ter vergelijking: midden op de dag aan de rand van de atmosfeer is de zonne-intensiteit 0,14 watt per vierkante centimeter, bijna honderd miljoen zo weinig dus. Bij zeer hoge intensiteiten krijg je in optische materialen veranderingen in brekingsindex, wat leidt tot focusing en mogelijk smelting van het transparante medium, maar mogelijk hebben de onderzoekers hier toch rekening mee gehouden.

De onderzoekers denken het lichtintensiteit-probleem op te kunnen lossen door een ander materiaal te kiezen waarbij de minimum intensiteit dichter in de buurt komt van die van zonlicht. Een groot deel van de energiekloof is te overbruggen door zonlicht te concentreren. Op dit moment wordt in het experiment ongeveer 1% van laserlicht in elektriciteit omgezet. De onderzoekers verwachten dat met andere materialen de efficiëntie op kan lopen tot tien procent, de efficiëntie van goedkope zonnepanelen. Het grote voordeel van dit principe is dat geen verfijnde technologie nodig is, maar dat met goedkope bulkmaterialen kan worden gewerkt. Dit zou, als de onderzoekers inderdaad slagen in het vinden van goedkope materialen met verbeterde opto-magnetische eigenschappen, wel eens de doorbraak kunnen zijn waarop zonne-energie enthousiasten al die jaren hebben gehoopt. Eindelijk een einde aan smerige olie, stinkende kolencentrales en levensgevaarlijke kernenergie?

Bronnen
Zaplog
Science Daily
University of Michigan
Journal of Applied Physics

Zoekresultaten voor: open source