techniek

Wordt dit onze toekomst?

A Darwinian Future (korte film)

Technologie heeft een eigen leven, lijkt het soms, onafhankelijk van de menselijke wil. Soms verschijnen bepaalde technologieën, zo lijkt het, met als enige doel, de verdere groei van technologie. Wat als de mens de zwakste schakel wordt en technologie de mens steeds meer gaat overheersen en vervangen?


De Indiase filmstudio VFX Amigo maakte dit korte meesterwerkje over een sombere toekomst, waarin machines in opdracht van de overheid de menselijke vrijheid steeds verder inperken. De film speelt zich af in de Indiase deelstaat Karnataka, in een toekomst ongeveer vijftien jaar na nu.

Meer lezen
Wat doet het Technium met ons?

Wordt dit onze toekomst?
Wordt dit onze toekomst?
Het zonnespectrum. Het gedeelte onder de gele curve is het zonlicht zoals in de ruimte, het rode gedeelte bereikt het zeeniveau. Bron: Wikimedia Commons

Commerciële zonnecel bereikt 40% efficiëntie

De vinding verdubbelt de bestaande efficiëntie. Door een nieuwe techniek maakt een team Australiërs gehakt van de beruchte Shockley–Queisser limiet. Hun vinding is, zeggen ze, met gemak toe te passen in commerciële productielijnen.

Waarom is efficiëntie belangrijk?
Zonnepanelen kunnen slechts een klein deel van de beschikbare zonne-energie in elektriciteit omzetten. De doorsnee commercieel verkrijgbare zonnepanelen halen tussen de 15 en 20 procent. Voor zonnefarms is dit niet zo’n punt. Landbouwgrond, en zeker woestijngrond, is niet erg duur en valt qua kostprijs in het niet vergeleken met de kosten per watt vermogen. Voor huizenbezitters, vooral in Nederland met de relatief kleine dakoppervlakte, ligt dit anders. Pas als zonnepanelen in staat zijn ook van een kleine oppervlakte veel energie op te wekken, wordt energieonafhankelijkheid haalbaar. Ook halveren de aanlegkosten als er maar half zoveel oppervlak met zonnepanelen belegd hoeft te worden.

Hoe werkt de vinding?
Zonlicht op zeeniveau bestaat uit fotonen met verschillende golflengtes, ruwweg tussen 250 nm (violet) en 1350 nm (nabij infrarood), met nog een venster tussen 1500 en 1750 nm. Voor zonnepanelen is er doorgaans een optimale golflengte. Deze is precies voldoende om een elektron uit de vanglaag te laten springen en daarvan de energie af te tappen. Te energierijke (korte) fotonen leveren energieverspilling op, het overschot aan energie wordt dan gedumpt als afvalwarmte. Te zwakke (lange) fotonen zijn niet in staat zijn het elektron te laten ontsnappen en dus geheel verloren gaan.

Het zonnespectrum. Het gedeelte onder de gele curve is het zonlicht zoals in de ruimte, het rode gedeelte bereikt het zeeniveau. Bron: Wikimedia Commons
Het zonnespectrum. Het gedeelte onder de gele curve is het zonlicht zoals in de ruimte, het rode gedeelte bereikt het zeeniveau. Bron: Wikimedia Commons

De vinding van het team bestaat uit een optisch bandbreedtegevoelig filter, waardoor sommige golflengtes worden doorgelaten en andere worden teruggekaatst. Achter het filter bevindt zich een zonnecel, die is geoptimaliseerd voor de doorgelaten golflengte. Het teruggekaatste licht komt terecht op een andere zonnecel, die dan weer is geoptimaliseerd voor de golflengtes van het teruggekaatste licht. Deze constructie is omslachtig, maar lonend als gebruik wordt gemaakt van met spiegels geconcentreerd zonlicht, zoals in commerciële zonnefarms.

Toepassingen
Eén van de firma’s die meewerkten aan het project is het Amerikaane Spectrolab, dat speciale zonnecellen voor ruimtevaart en concentrators levert. Dit is ook de meest voor de hand liggende toepassing van deze vinding. Door de zonnecellen hiermee te upgraden, kan vrij eenvoudig de capaciteit van de concentrators worden verdubbeld.
Voor particulieren wordt deze vinding pas interessant, als er een elegant en betaalbaar systeem komt dat er voor zorgt dat, onafhankelijk van de zonnehoek, licht van een bepaalde golflengte altijd op de juiste zonnecel terecht komt. Mogelijk zou je kunnen werken met laagjes materiaal met een verschillende brekingsindex, of concentratorcellen met optische lichtgeleiders.

Bron
UNSW researchers set world record in solar efficiency, UNSW News, 2014

Volledige onderdompeling in de virtuele wereld, inclusief geuren en voelen, zal volgens Kurzweil bereikt worden in de jaren 2030.

Vijf voorspellingen voor na 2020

Uitvinder en futuroloog Ray Kurzweil heeft een opmerkelijk talent voor voorspellingen. Meer dan 80% van zijn voorspellingen over de toekomst blijken uit te komen. Hieronder zijn voorspellingen over de jaren na 2020, nog slechts enkele jaren van tegenwoordig verwijderd dus.

1. In het begin van de jaren 2020 zullen we de middelen hebben om levensverlengende behandelingen te ontwikkelen. Hiermee kunnen we een einde maken aan ziekte en veroudering. Voor deze voorspelling baseert Kurzweil zich op de exponentieel toenemende computerrekencapaciteit (deze verdubbelt elke 18 tot 24 maanden). Geneeskunde wordt een informatiewetenschap, waardoor geneeskundig onderzoek maximaal kan profiteren van deze explosie in rekenkracht. Computers worden zo snel en zo krachtig, dat wij precies het gedrag van geneesmiddelen in de cel en het lichaam kunnen voorspellen, en ook geneesmiddelen ontwerpen die precies datgene doen wat wij willen. Tot nu toe waren geneesmiddelen toevalstreffers. In het decennium 2020 kunnen we het DNA van cellen veranderen zonder dat de lichaamscel wordt beschadigd, en bijvoorbeeld genen die ouderdomsziekten veroorzaken repareren, mitochondriën (de ‘krachtcentrales’ van een cel) verjongen en te korte telomeren verlengen (waardoor cellen verjongen).

Volledige onderdompeling in de virtuele wereld, inclusief geuren en voelen, zal volgens Kurzweil bereikt worden in de jaren 2030.
Volledige onderdompeling in de virtuele wereld zoals in de Matrix films, inclusief reuk en tastzin, zal volgens Kurzweil bereikt worden in de jaren 2030.

2. In 2030 zal zonne-energie in staat zijn al onze energiebehoeften te vervullen. De productie van voedsel en schoon water zal ook exploderen. Kurzweil denkt dit, op basis van nu exponentieel afnemende kosten van zonne-energie per watt. Hiervoor hoeven wij slechts een tienduizendste deel van alle zonlicht dat op aarde valt, op te vangen.
Op dit moment is zonne-energie al in veel tropische en subtropische landen goedkoper dan fossiel.
Hebben we eenmaal voldoende energie, dan kunnen we vrij eenvoudig alle water zuiveren dat we nodig hebben. Per kubieke meter zoet water is 1 tot 2 kWh nodig. Tegen 2030 produceren we zoveel zonne-energie, dat we alle water dat we nodig hebben tegen afbraakprijzen kunnen zuiveren.
Kurzweil gelooft ook in gekweekt vlees, waarvan het prototype mede door Nederlandse wetenschappers is ontwikkeld, en plantenteelt in door robots bestuurde wolkenkrabbers vlakbij menselijke bevolkingsconcentraties. Hierdoor eindigt dierenleed en de enorme belasting voor het milieu die de gangbare landbouw vertegenwoordigt.

3. Begin 2020 zullen we een groot deel van de producten die we gebruiken, inclusief kleding en donororganen, met 3D printers fabriceren. Kurzweil ziet de vroege jaren 2020 als de gouden jaren van 3D printing. Op dit moment is er veel enthousiasme voor 3D printen. Na de desillusie enkele jaren later, zal de werkelijke revolutie beginnen. Ongeveer zoals ook met internet gebeurde. begin 2020 zullen we open source designs van bijvoorbeeld kleding kunnen downloaden en uitprinten. De mode-industrie zal dan net als boekenuitgevers eerder, een digitale industrie worden. Onderzoekers kunnen nu al een biologisch afbreekbaar skelet printen en dat bevolken met de stamcellen van een patiënt. Begin 2020 zal dit gangbaar zijn in de geneeskunde.

4. Binnen vijf jaar zullen zoekmachines menselijke taal begrijpen.
Kurzweil werkt als technisch directeur voor Google en is daarom uitstekend op de hoogte van de stand van zaken bij Google. Op dit punt wordt bij Google intensief gewerkt aan nieuwe zoektechnologie, die menselijke taal kan herkennen. Dit doet Google door letterlijk elk document op het web en ieder boek te analyseren op betekenis en zo een semantisch web te bouwen. Als je een dubbelzinnige vraag stelt, zal Google om verduidelijking vragen.

5. In de vroege jaren 2020 zullen we routinematig werken en recreëren in qua beeld en geluid levensechte virtuele werelden. in de jaren 2030 zal het ook mogelijk zijn voorwerpen in de virtuele wereld te voelen, zoals in het holodeck van Star Trek. Het huidige videobellen, zoals met bijvoorbeeld Skype, zal over 5-10 jaar opgevolgd zijn door levensechte VR. Het zal lijken alsof een persoon die zich honderden kilometers van ons af bevindt naast ons zit. Een volledig onderdompeling in een virtuele wereld, zoals in de Matrix-films, zal pas 10 jaar later gebeuren. Tegen die tijd zijn er nanorobotjes, die in ons bloedstroom kunnen reizen en de signalen die door onze zintuigen komen, kunnen veranderen en versterken.

Bron
CNN.com

Video: BluRay-DVD speler wordt bloedlab

Ernstige ziekten als hiv vereisen voortdurende controle van het bloed van patiënten. In welvarende landen is er een wijdvertakt netwerk van klinieken. In Centraal-en zuidelijk Afrika, waar nauwelijks artsen zijn op het platteland, is dat helaas anders. Een slimme Californische uitvinder bedacht de oplossing, genaamd BluBox. Voor rond de $ 100 kunnen patiënten nu hun eigen bloed afnemen en analyseren. Daardoor weten ze hoeveel aidsremmers ze moeten innemen.

BluBox maakt op slimme manier gebruik van de specifieke technieken in de DVD speler. Zo dient de snel ronddraaiende BluRay-DVD schijf als bloedcentrifuge. De Blue-Ray afleeskop doet, in combinatie met software, dienst als bloedcellenteller. Dit bewijst weer, dat met enige creativiteit heel veel peperdure apparaten kunnen worden vervangen door goed werkende, veel goedkopere oplossingen.

Meer informatie
BluBox

Werken met Arduino microcontrollers, het kloppend hart van veel slimme apparaten zoals robots. Bron: Gogbot

Gogbot technokunstfestival 2013

Vanaf donderdag 5 september 2013 tot en met zondag 9 september 2013 vindt het jaarlijkse techno-futuristische Gogbot festival plaats in Enschede. Gedurende enkele dagen kan je kennis maken met ook voor visionair denkenden interessante onderwerpen als transhumanisme en technische projecten.

Kunst en techniek
Het kunstwereldje is doorgaans wars van alles wat met bèta, techniek en science fiction te maken heeft. Toch durven wij op visionair.nl de stelling wel aan dat science fiction als visionair medium de toekomst meer vormgeeft dan literaire “hoogstandjes” zoals de geschriften van Heere Heeresma, Gerard Reve en andere verschrikkingen van de middelbare school.

Werken met Arduino microcontrollers, het kloppend hart van veel slimme apparaten zoals robots. Bron: Gogbot
Zelf  experimenteren met Arduino microcontrollers, het kloppend hart van veel slimme apparaten zoals robots. Bron: Gogbot

Dat niet alle kunstenaars technofoob zijn, sterker nog, dat er heel wat beeldend kunstenaars en art performers graag een flinke greep doen uit de rijkgevulde vergaarbak van techniek uit toekomst, heden en verleden, kan je zien op het festival Gogbot, dat nu voor de tiende keer in Enschede, op een veilige 200 km afstand van de voornaamste bolwerken van de kunstpausen, plaatsvindt. Er zijn ook meerdere workshops waar je als bezoeker zelf kan werken met uitdagende  technieken.

Seksualiteit
Houden van techniek hoeft niet altijd te betekenen, dat je gelooft dat technieken altijd prettige gevolgen hebben. Dystopische maatschappijvisies en sombere acts domineerden het festival in vorige jaren vaak. Dit jaar is gekozen voor seksualiteit als thema. Vermoedelijk omdat seks erg belangrijk is in het leven van mensen (al is het maar omdat we op enkele duizenden reageerbuisbabies na, zijn ontstaan na een seksuele daad) en, tja, sex sells natuurlijk.

Panzer Muzik, opstelling van kunstenaar-knutselaar Nik Nowak
Panzer Muzik, opstelling van kunstenaar-knutselaar Nik Nowak

De exposities op de Oude Markt en in de aanliggende Grote Kerk zijn gratis toegankelijk. Dit geldt ook voor de expositie in kunstruimte Tetem, die tot 6 oktober 2013 toegankelijk is. Een passepartout voor de niet-gratis toegankelijke voorstellingen in poppodium Atak kost €25.

Meer informatie
Gogbot festival

Arduino, opensource computer: The Documentary

Eerder kwam Arduino al voorbij op visionair in een TED Talk. Hierbij een engelstalige documenaire die wat meer erover uitlegt.

Arduino is een opensource-computerplatform dat is opgebouwd rond de ATmega168-microcontroller van Atmel en het softwareontwikkelplatform Processing. Dit platform is bedoeld voor hobbyisten, artiesten, kunstenaars en iedereen die geïnteresseerd is in het maken en ontwerpen van slimme en creatieve objecten die kunnen reageren op hun omgeving.

Met Arduino is het mogelijk om apparaten en objecten te creëren die reageren op hun omgeving door middel van digitale en analoge inputsignalen. Op basis van deze input kan een Arduinoschakeling autonome actie initiëren door het afgeven van digitale en analoge outputsignalen. Input kan bijvoorbeeld worden gegenereerd door schakelaars, lichtsensoren, bewegingsmeters, afstandsmeters, temperatuursensoren, of op basis van commando’s afkomstig van internet, een radio module of een ander apparaat met een seriële interface. Outputsignalen kunnen bijvoorbeeld motoren, lampjes, pompjes en beeldschermen aansturen, maar ook input genereren voor een andere Arduinomodule.

Zijn er lezers hier die bezig zijn met Arduino? Gebruikerservaringen zijn welkom in de reacties.

Aanverwant artikelen en informatie:

-) Website Arduino

-) Eerdere artikelen over Arduino op visionair

-) Eerdere artikelen over 3D printen op visionair

-) Eerdere artikelen over Open Source op visionair

Video: 3D printer print alvleesklier

Het Biomanufacturing Laboratory van de University of Iowa, College of Engineering’s Center for Computer Aided Design ontwikkelt een proces om een glucose-gevoelig pancreas-achtig orgaan te bioprinten. Dit orgaan kan in een laboratorium worden opgekweekt (de stamcellen moeten immers delen en aan elkaar groeien, zodat zich uit de losse cellen een pancreas gaat vormen om zo het bloedsuikerniveau te reguleren.

De pancreas staat ook wel bekend als alvleesklier. Dit orgaan produceert insuline, een hormoon dat het glucoseniveau in ons bloed controleert. Bij een te hoog glucosegehalte scheidt de alvleesklier insuline af, die lichaamscellen het signaal geeft glucose uit het bloed op te nemen. Bij suikerziekte is de alvleesklier geheel of gedeeltelijk buiten werking. Daarom krijgen deze patiënten kunstmatige insuline toegediend, die ze zelf, afgestemd op hun maaltijden, handmatig moeten innemen. Dit is vrij belastend; ook blijft het bloedsuikergehalte schommelen, waardoor toch schade optreedt.

Hun bioprinter heeft meerdere printarmen die verschillende materialen – typen stamcellen en substraat dus – kunnen printen. Hiermee kan tijd woden bespaard terwil een menselijk rgaanm wordt uitgeprint. De ene arm print weefsel waaruit zich bloedvaten vormen en de andere arm print actief weefsel (in een pancreas dus insulineproducerende pancreascellen) tussen de bloedvaten.

Robot die vliegt als een vogel

Veel robots kunnen vliegen, maar geen enkele kan het als een echte vogel. Tenminste, tot Markus Fischer en zijn Festo-team SmartBird bouweden, een grote lichtgewicht-robot, gemodelleerd naar een zeemeeuw, die vliegt door met zijn vleugels te slaan. Een hoogvlieger vers van TEDGlobal 2011. Het filmpje heeft Nederlandse ondertitels.


Wanneer zou deze robot 3D te printen zijn? :-) En hoever zitten we nog van een werkend model in een vorm van een hommel af?

James Burke: Connections & The Day the Universe Changed

Toen ik de documentaire series van James Burke een aantal jaren geleden voor het eerst had gedownload was ik direct een grote fan. Hij legt de wereld om ons heen uit en gaat daarbij in op hoe de technologie om ons heen die we vaak als vanzelfsprekend aannemen tot stand is gekomen en welke wetenschappers hier de benodigde uitvindingen voor hebben gedaan. Hij gaat in op de wetenschappelijke achtergrond maar ook op de omstandigheden waarin deze ontdekkingen werden gedaan door deze wetenschappers waren. Kortom hij bekijkt en belicht de verbanden tussen historie en nu en tussen wetenschap en technologie op een zeer informatieve wijze. Een echte aanrader.

Inmiddels zijn de documentaire series van James Burke ook volledig online te bekijken. Hieronder de links en de online videospelers.

Als eerste Connections.

Connections explores an Alternative View of Change (the subtitle of the series) that rejects the conventional linear and teleological view of historical progress. Burke contends that one cannot consider the development of any particular piece of the modern world in isolation.

Rather, the entire gestalt of the modern world is the result of a web of interconnected events, each one consisting of a person or group acting for reasons of their own (e.g., profit, curiosity, religious) motivations with no concept of the final, modern result of what either their or their contemporaries’ actions finally led to. The interplay of the results of these isolated events is what drives history and innovation, and is also the main focus of the series and its sequels.

To demonstrate this view, Burke begins each episode with a particular event or innovation in the past (usually Ancient or Medieval times) and traces the path from that event through a series of seemingly unrelated connections to a fundamental and essential aspect of the modern world. For example, The Long Chain episode traces the invention of plastics from the development of the fluyt, a type of Dutch cargo ship.

Watch the full documentary now (30 episodes, each 45 minutes long)

 

 

En daarna The Day The Universe Changed.

The Day the Universe Changed is a ten-part documentary television series presented by science historian James Burke. The series tells a series of stories of how specific scientific and technological advances have shaped the Western way of life.

The series posits that when one’s view of the universe changes, the universe itself effectively changes. The series’ primary focus is on the effect of advances in science and technology on western philosophy. The title comes from the philosophical idea that the universe essentially only exists as you perceive it through what you know; therefore, if you change your perception of the universe with new knowledge, you have essentially changed the universe itself.

To illustrate this concept, James Burke tells the various stories of important scientific discoveries and technological advances and how they fundamentally altered how western civilization perceives the world. The series runs in roughly chronological order, from around the beginning of the Middle Ages to the present.

Watch the full documentary now (10 episodes – 7,5hrs)

 

Wordt het niet de hoogste tijd dat deze serie ook met Nederlandse ondertitels uitkomt? Of nog beter dat we in Nederland een soortgelijke serie gaan maken maar dan up to date qua wetenschap en hedendaagse productiemethoden voor documentaires? Dit kan dan direct als ideale basis dienen voor een online school in Nederland wat het begrip over de natuurwetenschappen voor jong en oud in Nederland aanzienlijk kan vergroten.

Aanverwante artikelen:
-) Online onderwijs een ware revolutie 
-) Online leren programmeren via The Code Academy 
-) Eerdere artikelen op visionair over de online Khan Academy

Video: een wereld vol overvloedige drank, sex en hamburgers

Wat krijg je als je een verzameling nerds, voor wie de sky de limit is, confronteert met “onoplosbare” wereldproblemen als voedselgebrek, drinkwatertekort en te weinig seks voor oudere mensen? Antwoord: dan worden die neuzelprobleempjes natuurlijk even snel opgelost. De zon levert duizenden malen meer vermogen dan wij als mensheid nu opmaken. Atomen zijn er genoeg, het is gewoon een kwestie van ze op de juiste manier aan elkaar plakken. Eat this, doemdenkers, ellendofielen en schaarste-economen.

Kortom: school je om tot nerd op een behoorlijke technische universiteit (hier kan het gratis) en join the party. Hier komt Cornucopia!