Leidse fysicus bouwt kleinste stukje elektronica

De Leidse natuurkundige Darko Djukić is erin geslaagd om elektroden te verbinden met een waterstofmolecuul. Dit houdt in dat de fysicus het kleinst mogelijke stukje elektronica heeft gebouwd. Morgen presenteert Djukić zijn promotieonderzoek aan de Universiteit Leiden. De ontdekking van de fysicus is vooral van belang omdat de klassieke elektronica bijna aan de grens van de mogelijkheden gekomen is. De hoop van wetenschappers is dan ook op nanotechnologie en de bijhorende wetten van de kwantummechanica gericht. Met zijn onderzoek heeft de promovendus aangetoond dat het mogelijk is draadjes met een waterstofmolecuul te verbinden en de elektrische spanning te manipuleren. Bovendien slaagde hij erin een nieuwe techniek te ontwikkelen om moleculaire trillingstoestanden te identificeren. Praktische toepassingen van deze technologie zijn overigens nog verre toekomstmuziek: Djukić voerde zijn experimenten uit in een vacuüm en bij een temperatuur die het absolute nulpunt nadert.

Reacties (45)

"Bovendien slaagde hij erin een nieuwe techniek te ontwikkelen om moleculaire trillingstoestanden te identificeren."

dat staat wel erg onder belicht in de tekst, terwijl ik het minstens zo speciaal vind.

Wees dan ook meteen zo aardig uit te leggen waarom zodat anderen het misschien ook speciaal kunnen vinden.

bvd

Dan zal ik het maar zeggen ;-)

Nieuw type geheugen!

Geheugen is een leuke.. !

Maar denk niet alleen aan dat.

Want je kan ook op forensisch gebied misschien onderscheid maken in atomen gevonden bij een crime-scene uit straat-X of persoon-A of Straat-Y of persoon-B

En met een beetje hersenkraken kom je nog veel verder...

zoals:

Laten we even de woorden vacuum en nulpunt niet vergeten.

"Dit houdt in dat de fysicus het kleinst mogelijke stukje elektronica heeft gebouwd."

Dit is natuurlijk onzin. De quantummechanica houdt niet op bij moleculen. Daaronder zitten atomen, daaronder subatomaire deeltjes, daaronder strings en branes. Dus pas als meneer een stukje electronica fabriceert op basis van een string of brane, heeft ie het kleinst mogelijke stukje electronica geproduceerd. Voorlopig tenminste...

Dude... de stringtheorie is de meest blije 'theorie' die er bestaat in de natuurkunde. Het is niet eens een theorie te noemen, het is een vermoeden!
Bovendien kun je met iets wat kleiner is dan een molecuul helemaal geen elektronica (zoals wij het kennen) bouwen, omdat het totaal andere eigenschappen heeft dan een molecuul.

Dit is helaas een wijd verspreide misconceptie.. String theorie is wel degelijk een integere theorie zijn er nog geen voorspellingen op basis hiervan bewezen, maar de wiskundige basis is weldegelijk sound. Enige nuance in je 'blije' mening is wel op zijn plaats.

Om on topic te blijven, zoals blobber hieronder zegt, sub-atomaire deeltjes zijn niet stabiel opzichzelf en kunnen dus niet gebruikt worden in wat voor constructie dan ook. Een enkel waterstof atoom in een circuit kan dus als het allerkleinst mogelijke beschouwd worden. Voor zover je daar wat aan hebt want de constructie er omheen is vast van een ander formaat...

Inderdaad string theorie is zeker een wiskundige sound en waarachtig bewezen aan degenen die zich erdoor bewezen voelen. Wat string theorie hiermee bewezen heeft is voor de leek een volledig onwiskundige sound die anders klinkt dan het zich laat horen aan anderen, aangezien bovenstaand bericht er uiteindelijk, of liever voorafgaand, niets mee te maken heeft.

Fevenhuis: Om miscommunicatie te voorkomen. Wat deiT met "sound" bedoeld is te vinden op: http://en.wikipedia.org/wiki/Soundness

Ik denk dat het is eerder zo is dat de string "theorie" (evt. via een omweg) het 1 en ander kan voorspellen over onze universum. In hoeverre deze "theorie" dat al doet weet ik niet.
Misschien zal er uiteindlijk een "unified field / theory of everything" komen die bestaat uit 2 hele simpele formules. Ik denk dat ik er voor mijzelf (met behulp van heel veel beschikbare bronnen) al dicht in de buurt ben.

Bedenk wel: een TOE zal ook maar relatief zijn. Relatief tot het geen wij nog niet kunnen bevatten (oneindigheid en ruimte).

lolbroek... quantum theorie begint pas bij atomen. Strings en branes zijn geen onderdeel van de quantum theorie.

Dit is natuurlijk onzin. De quantummechanica houdt niet op bij moleculen. Daaronder zitten atomen, daaronder subatomaire deeltjes, daaronder strings en branes. Dus pas als meneer een stukje electronica fabriceert op basis van een string of brane, heeft ie het kleinst mogelijke stukje electronica geproduceerd. Voorlopig tenminste...

Als jij een manier weet om een losse quark te genereren, krijg je een nobelprijs in het kwadraat, dat is namelijk fundamenteel onmogelijk
Een atoom is het kleinste stukje materie met nog de eigenschappen van die materie, waterstof is het kleinste atoom, dus is het niet onlogisch om dat dan het kleinste stukje electronica te noemen, maar dat ligt er misschien aan wat je onder de term "electronica" verstaat

Het lijkt me dat "electronica" met elektronen werkt. Theoretisch heb je dus geen complete atomen (protonen, neutronen) nodig, en kan het nog wel kleiner. Een factor 1800 is een elektron kleiner dan een proton als ik het me goed herinner.
Maar met sub-atomaire deeltjes heb je het niet meer over elektronica.

Ik vraag me trouwens af waar die elektroden van gemaakt zijn, als je ze aan het kleinst mogelijke deeltje wilt bevestigen. Het dunst mogelijke draadje is een keten van waterstofmoleculen. Maar dat betekent dat je je keten eigenlijk gewoon met eentje uitbreidt.

Als ik een deeltjes versneller tot mn beschikking had, kon ik het wel even voor je doen. Jammer genoeg blijven die quarks maar 10^-18 seconde bestaan, dus erg veel zal je er niet mee kunnen doen, maar ze waren er wel.

Hoe ben jij tot de conclusie gekomen dat het fundamenteel onmogelijk is een losse quark te genereren?

Electron-positron annihilation komt er het dichtse in de buurt:
http://physics.nmt.edu/~r...es/ph13xbook/node197.html

Ik zou niet weten waarom electronica niet kleiner zou kunnen.

Na 4tune zijn reactie gelezen te hebben:
Je hebt op dat niveau idd. met extreme krachten te maken. Momenteel vrijwel onhanteerbaar en waarschijnlijk niet interessant genoeg om electronica mee te maken.

Hoe ben jij tot de conclusie gekomen dat het fundamenteel onmogelijk is een losse quark te genereren?

Electron-positron annihilation komt er het dichtse in de buurt:
http://physics.nmt.edu/~r...es/ph13xbook/node197.html

Ik heb die wijsheid opgedaan uit het college Hoge energie Fysica Dat losse quarks niet kunnen bestaan heeft met de kleurkracht te maken, alle bestaande deeltjes in de natuur zijn kleurneutraal, een losse quark is daarom onmogelijk
In dat linkje wordt een proces beschreven op quark niveau, de "losse" quarks vormen echter direct weer hadronen
Kijk ook hier:
http://particleadventure....ss/quark_confinement.html

Eurhmmm
een waterstofmolecuul = een waterstofatoom, en zoals Greatlich al zegt, de kwantumtheorie begint bij atomen...

de leidse fysicus in kwestie heeft dus wél het kleinste stukje electronica uitgevonden

De Leidse natuurkundige Darko Djukić

Darko Djukić klinkt niet echt Leids.

Wel een knappe prestatie natuurlijk, hoewel ik me afvraag of wij het nog gaan mee maken dat dit effectief gebruikt gaat worden.

/edit
wat is er in godesnaam flamebait aan deze post?
Het valt me toch al op dat het hier blijkbaar sport is om posts op zo snel mogelijk op -1 te krijgen. Lekker volwassen boeltje hier.

En ja nu kan ik me voorstellen dat dees flamebait gemodereerd wordt.

natuurlijk maken we dat nog mee, ik zelf ben 21 jaar oud en heb (practisch) de hele ontwikkeling van de (moderne) computer meegemaakt.
Een technologische tijdlijn laat zien dat ontwikkelingen steeds sneller achter elkaar opvolgen.
Bekijk bijv. je oma of opa; deze mensen hebben vaak nog de tijd gekend dat er nieteens electrischeteit was... een wereldgroot verschil met 80 jaar erna... moet je eens indenken hoe anders de wereld (dus ook de comp) is als jij zelf 80 bent. (om nog maar te zwijgen van het feit dat de gemiddelde sterfleeftijd tegen die tijd veel hoger ligt!!)

@Heegenees:

Volgens mij vergis je je toch een beetje in de schaal van zaken.

Je zal toch minstens 40 jaar oud moeten zijn wil je de volledige ontwikkeling moderne (thuis) computertechniek hebben meegemaakt (en zelfs dan moet je er als klein kind mee begonnen zijn).

Zie bijvoorbeeld http://en.wikipedia.org/w...dware_%281960s-present%29

Daarnaast werd ook 80 jaar geleden al op grote schaal elektriciteit gebruikt. Elektriciteit zelf is een belangrijk onderdeel in onze werkelijkheid en bestaat dus al sinds het begin. Er wordt zelfs gedacht dat leven op aarde (oa) ontstaan is door elektriciteit.

Lees ook: http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_electricity even, dan zie je dat oa Siemens er in 1847 al druk mee bezig was. (Dus ik weet niet hoe oud je opa is?)

Ook is het een fabel dat de levensverwachting omhoog zal gaan. Wanneer er in de geschiedenis gekeken wordt naar de gemiddelde levensverwachting dan is daar inderdaad een flinke stijging te zien. Men trekt deze lijn dan vaak door en zegt: In de toekomst worden we allemaal veel ouder.

Met de huidige gang van zaken mbt het milieu en de levenstijl is het niet waarschijnlijk dat de levensverwachting nog verder zal stijgen. Daarnaast hebben we een groot probleem met overpopulatie wat de levensverwachting flink gaat drukken. Met de medicijnen hebben we tot nu toe redelijk geluk gehad, maar er zijn nu al veel zogenaamde multi-resistente bacteria wat het ook voor de medische wetenschap moeilijk maakt.

Daarnaast is de kans nogal groot dat we de komende 30 jaar ergens nog een wereldoorlog zullen krijgen en met de wapens van nu kan ook dat de levensverwachting drastisch naar beneden bijstellen.

Ik zou dus niet zomaar te hard roepen dat de levensverwachting in de toekomst nog zal doorstijgen en al helemaal niet zoals dat gebeurt is de laatste paar decennia.

/offtopic

Kom op zeg, weet jíj wel waar je over praat?

150 jaar oud met hormoonpillen, zo lang houden alleen al je organen het nooit uit! Neem bijv. je nieren, die zijn tegen die tijd zo lek als een mandje, en i.t.t. wat de Nierstichting ons laatst wilde laten geloven duurt het nog wel een tijdje voor we implanteerbare kunstnieren hebben. En dan hebben we het over afstoting nog niet eens gehad.

Ik wist niet dat bacteriëren allemaal dezelfden wanten dragen maar wat ik wel weet is dat er een enorme verscheidenheid aan celwand verschillen zijn, neem alleen al de 'gram negatieve' en 'positieve' bacteriën. En ook bacteriën hebben DNA/RNA dus muteren kunnen ze prima :-).

//behoorlijk off-topic allemaal: van computers naar levensverwachting...

iig: demografen hebben becijferd dat de hoogste levensverwachting in een land de afgelopen 150 jaar linear is gestegen van ongeveer 45 in 1850 (in Zweden)naar 90 nu (Japanse vrouwen). (zie in Science: Vaupel & Oeppen, 'record life-expectancy")

per jaar komt er dus ongeveer 3 maanden aan levensverwachting bij, je wordt elk jaar dus maar 9 maanden ouder ;-)
@haegenees: dan zal je t inderdaad waarschijnlijk nog wel meemaken

@twixxie:

Antibiotica zoals penicilline zijn juist de oorzaak van multiresistente bacterien en niet de oplossing. Dit zijn bacterien die bestand zijn geworden tegen verschillende vormen van antibiotica waardoor traditionele behandelmethoden niet werken.

Tot nu toe wordt dit probleem aangepakt door gevallen direct te isoleren en de bacterien te vernietigen. Ook wordt er hard gewerkt aan nieuwe antibiotica die nog sterker is maar dit is geen oplossing. Het is een kwestie van tijd voordat de bacterien ook daar weer tegen bestand worden.

En voor zo ver we weten muteert al het leven, dat is namelijk een van de hoekstenen van de evolutie theorie. Dus ook bacterien muteren en niet alleen andere soorten ziektenverwekkers.

@jomt:

Zoals gezegd: Je kan die bijna lineare stijging niet doortrekken. Daarnaast praat je over de hoogste levensverwachting maar zeg je daar niet bij wat de kans is dat iemand die levensverwachting ook echt haalt.

De levensverwachting kan niet linear blijven stijgen gezien je niet oneindig oud kan worden.

Als je meer factoren gaat meerekenen zul je zien dat de gemiddelde levensverwachting over de komende 40 jaar niet zal stijgen maar zal gaan dalen.

het eerste deel heb je helemaal gelijk, maar de levensverwachting niet.
ze zijn al verder met het ontwikkelen van hormoonpillen die tot 150 jaar kunnen rekken.

en multi-resistente bacterien? weet je waar je het over hebt, het enige waar het om gaat bij bacterien is dat ze allemaal dezelfde opbouw van de want hebben, en sinds de uitvinding van peniceline is dat geen probleem meer. Alleen virussen doen et em, want dat zijn muterende ziekten

offtopic:
Oe das best knap, ben vorige week in Engeland naar Bletchley park geweest, daar staat de eerste semi programmeerbare computer computer _{uit de tweede wereldoorlog}

Ja,.. had daar wat over gelezen,... de eerste tester van dat systeem overleed op gruwelijke wijze; Hij dacht dat het een laptop was.....

De moderne computer werd begin jaren tachtig geintroduceerd..met 24jaar heb ik die niet een meegemaakt

Leidse onderzoeksgroep

...het mogelijk is draadjes met een waterstofmolecuul te verbinden...

Heeft iemand enig idee waar de draadjes van zijn gemaakt?

With human hair.. From my back.


de bron zegt platina

Als jij een manier weet om een losse quark te genereren, krijg je een nobelprijs in het kwadraat, dat is namelijk fundamenteel onmogelijk
Een atoom is het kleinste stukje materie met nog de eigenschappen van die materie, waterstof is het kleinste atoom, dus is het niet onlogisch om dat dan het kleinste stukje electronica te noemen, maar dat ligt er misschien aan wat je onder de term "electronica" verstaat.

Elektronica is per definitie gebaseerd op elektromagnetische krachten. Dat zijn krachten op atomair niveau, die tussen elektronen en de kern met protonen. Op het niveau van subatomaire deeltjes als quarks heb je te maken met de sterke kernkrachten en gaat het dus niet meer over elektronica. Dit gaat dus wel degelijke over het kleinst mogelijke met 1 elektron en 1 proton.

geen idee, maar misschien carbon nanotubes? hoewel zelfs die nog erg groot zijn ivm een H2 molecuul.

Djukić voerde zijn experimenten uit in een vacuüm en bij een temperatuur die het absolute nulpunt nadert.

Nou ja, dan hoef je in ieder geval geen extra koeling aan te schaffen

Juist wel als je het zo wil houden..

De Leidse natuurkundige Darko Djukić is erin geslaagd om elektroden te verbinden met een waterstofmolecuul. Dit houdt in dat de fysicus het kleinst mogelijke stukje elektronica heeft gebouwd.

Wat heeft tie nu voor schakeling gebouwd? Daarnaast is het wel het kleinst mogelijke? Als er straks meer elektronische eigenschappen in 1 molekuul bewerkt kunnen worden, dan is dit misschien wel kleiner, maar minder functioneel..

Kan dit gezien worden als een transistor, of is het gewoon een hoop geblaat zoals bij veel nano onderzoek, het kan.. maar nog niet fatsoenlijk en leuk voor pratische toepassing

Een waterstof molecuul is het kleinste molecuul wat we op dit moment kennen (je weet maar nooit wat ze ooit nog vinden, maar het lijkt onwaarschijnlijk dat er een kleiner molecuul mogelijk is).

Aangezien elektronica werkt met electronen is het ook erg onwaarschijnlijk dat je deze kunt gebruiken op een sub-moleculaire schaal en dan helemaal kleiner als een waterstof molecuul.

Daarnaast is dat 'geblaat' natuurlijk helemaal geen geblaat, dat iets nu geen praktische toepassing heeft wil niet zeggen dat het in de toekomst geen praktische toepassing gaat krijgen.

Of dacht jij dat je ineens nano-technologie kon uitvinden wat direct bruikbaar is in de praktijk? Dat soort technologieen zijn het resultaat van ontelbare onderzoeken en bestaande technologieen en zelfs dan gaat er vaak nog een flink aantal jaar en honderdenduizenden manuur in zitten om er een techniek uit te krijgen.

Je mag dus al heel erg blij zijn met het geblaat, ook al kan jij op dit moment nog niet inzien wat het in de toekomst kan betekenen.

Eindelijk laat de Universiteit Leiden ook eens wat horen op het gebied van Nanotech. Normaal gesproken hoor je alleen nieuws hierover komen uit Delft, Eindhoven of Twente.

Ik hoop dat we binnenkort nog veel aanverwante ontdekking gaan zien vanuit de beste Universiteit van Nederland

waar heb ik dat werkstuk nou gelaten......