Het embryonale proces in wiskundige vorm gegoten

Muizenembryo

Muizenembryo. De chromosomen en celmembranen zijn zichtbaar gemaakt voor de microscoop met behulp van lichtgevende eiwitten (afb: PNAS)

Op de een of andere manieren ontwikkelen zich in een embryo op verschillende plaatsen ander cellen (en dus weefsels) in een sublieme vorm van zelforganisatie. David Brückner en Gašper Tkačik van het Instituut voor Wetenschap en Technologie Oostenrijk (ISTA) hebben nu een wiskundige aanpak ontwikkeld waarmee ze dit proces kunnen doorgronden en de optimale parameters ervan kunnen voorspellen. Lees verder

Zelfgeorganiseerde zilverdraden vertonen hersenachtig gedrag

Zilveren 'hersens'

Het netwerk van zilverdraadjes, ontstaan door zelforganisatie, heeft wel wat weg van dat van hersencellen. Rechts dat zilvernetwerk op een ‘chip’ (midden) (afb: UCLA)

We weten nog steeds niet hoe ze het flikken, maar hersens verslaan de krachtigste computers op vele fronten en zijn daarbij een wonder van energiezuinigheid, zoals overigens het hele menselijke/dierlijke lichaam. Het lichaam vergt een vermogen van 80 Watt, waarvan de hersens een kwart voor hun rekening nemen. Een van de grootste en snelste computers, de K-computer in Kobe (Jap), heeft een vermogen van bijna 10 MW nodig, 10 miljoen Watt. Dat is ongeveer het vermogen dat 10 000 huishoudens nodig hebben voor hun stroomverbruik. In 2013 kostte het die energievretende computer 40 minuten om een simulatie van een seconde te maken van 1% van de hersencapaciteit. Onderzoekers in Californië denken een computer te kunnen bouwen die is geïnspireerd op het echte werk: de hersens. Lees verder

Zelforganisatie gebruikt om microcomponenten te bouwen

Zelforganiserende siliciummikrokubussen

Een kubusje samengevouwen door een waterdruppel

Zelforganisatie is een van de fenomenen waar levende systemen gebruik van maken, maar die eigenschap zou ook handig zijn bij het ‘bouwen’ van nanokleine figuurtjes voor, bijvoorbeeld, de elektronica of voor gerichte medicijnafgifte. Onderzoekers van de universiteit Twente hebben een truc bedacht om met behulp van water ‘bouwplaten’ van ruimtelijke figuren zichzelf te laten opbouwen tot 3d-figuurtjes zoals kubussen of piramides, zij het op mikroschaal. Lees verder