Gastlessen chemie/ fysica - UHasselt

De gastlessen kunnen wegens groot succes maar tot 15 november 2011 worden aangevraagd!

Kijken naar atomen: microscopie zonder licht

prof. dr. Bart Cleuren

Met de ontwikkeling van de scanning tunneling microscoop (Nobelprijs Fysica 1986) kon de mens voor het eerst atomen rechtstreeks waarnemen.
Deze doorbraak betekende een mijlpaal in het nanotechnologisch onderzoek en zorgde voor een ware revolutie. Sinds deze doorbraak is er enorme vooruitgang geboekt, en is het nu mogelijk om individuele atomen te herkennen en te manipuleren.
In deze les wordt dieper ingegaan op de principes achter deze technologie en wordt een overzicht gegeven van recente ontwikkelingen.

 

Voor wie: leerlingen derde graad SO, met sterke affiniteit voor wetenschappen en wiskunde

Nanotechnologie

prof. dr. Ward De Ceuninck

Nanotechnologie ontsluit de wereld van het allerkleinste en is zonder twijfel de technologie van de toekomst. De toepassingsmogelijkheden zijn immers immens.
In deze les lichten we het begrip nanotechnologie toe en overlopen we enkele hoogtepunten uit haar geschiedenis. We gaan in op top-down en bottom-up benaderingen, commerciële nanoproducten maar ook op potentiële gevaren van deze boeiende tak van wetenschap en technologie.

 

Voor wie: leerlingen derde graad SO

 

Diamant: dure edelsteen of topmateriaal voor wetenschappers en ingenieurs?

prof. dr. Ken Haenen

Diamant: het woord alleen al doet vele mensen de oren spitsen. De meesten onder ons denken dan aan een dure edelsteen verwerkt in een of ander kostbaar  juweel. Velen weten niet dat diamant ook een belangrijke rol speelt als ‘next generation’ materiaal voor talrijke toepassingen in (bio)elektronica, optica, …
Als dure edelstenen hiervoor niet gebruikt kunnen worden, hoe lost men het probleem dan op? Waaruit is diamant eigenlijk opgebouwd? Waarom bestaat diamant in de natuur, en welke soorten zijn er? Kan diamant synthetisch aangemaakt worden? Welke processen gebruikt men hiervoor? Welke zijn de veelbelovende eigenschappen van dit materiaal? Zijn de eigenschappen van synthetisch diamant beter dan deze van natuurlijk diamant? Voor welke toepassingen gebruikt men nu al synthetisch diamant en waar zit dit eraan te komen?
In deze les gaan we dieper in op deze vragen, steunend op een aantal fundamentele principes uit chemie en fysica. Aan de hand van voorbeelden demonstreren we bepaalde eigenschappen en bespreken we mogelijke toepassingen.

Voor wie: leerlingen derde graad SO

Hoe kleiner, hoe beter?

prof. dr. Marlies Van Bael

Lakken, multifunctionele elektronische apparaten in zakformaat, vederlichte en supersterke materialen, zelfreinigend glas, functionele en intelligente oppervlakken en textiel, cosmetica, medische diagnostiek en therapieën ... In al deze dagelijkse producten of toepassingen worden tegenwoordig metaaloxide ‘nanomaterialen’ verwerkt. Wat is er zo speciaal aan deze materialen?
Tijdens deze les lichten we het belang van het onderzoek naar ‘nanomaterialen’ toe aan de hand van enkele toepassingen. 

 

Voor wie: leerlingen derde graad SO, met sterke interesse in wetenschappen

De wondere wereld van de biosensoren: wat realiseren fysici en chemici zoal in de geneeskunde?

prof. dr. Patrick Wagner

Biosensoren zijn ‘slimme apparaatjes’ die biologisch belangrijke moleculen, zelfs in zeer kleine concentraties, snel kunnen opsporen. Eerst bekijken we het oertype van alle biosensoren: de ‘Clark-elektrode’ voor het bepalen van het zuurstofgehalte in het bloed. We zien hoe je met enkele modificaties ook het glucosepeil met hoge precisie kunt meten. Deze ‘glucometers’ worden vandaag door diabetes-patiënten gebruikt. Ook de UHasselt draagt haar steentje bij tot het ontwikkelen van een nieuwe generatie biosensoren. We illustreren dit aan de hand van specifieke sensoren voor nicotine en penicilline. Een hoogstandje zijn de diamantgebaseerde DNA-sensoren waarmee we nagaan of DNA-stalen al dan niet genetische afwijkingen vertonen. 

Voor wie: leerlingen derde graad SO

Detectie met behulp van plastic: een nieuwe generatie biosensoren op basis van polymeren

prof. dr. Thomas Cleij

Voor een grotere kans op genezing, is het belangrijk om ziektepatronen zo vroeg mogelijk op te sporen. Bepaalde ziektepatronen gaan bijna altijd gepaard met de aan- of afwezigheid van specifieke stoffen in het lichaam. Daarom is de ontwikkeling van breed inzetbare sensorsystemen die dergelijke stoffen kunnen detecteren belangrijk.
In deze les bestuderen we (vanuit een chemisch standpunt) de ontwikkeling van nieuwe biosensoren op basis van plastic, geïnspireerd door de natuur.

 

Voor wie: leerlingen derde graad SO

Zonne-energie vangen met plastics: een nieuwe generatie fotovoltaïsche cellen op basis van polymeren

prof. dr. Dirk Vanderzande

Iedereen weet het: de mens moet op zoek naar alternatieve energiebronnen. Eén daarvan is gebruik maken van de zon om rechtstreeks elektriciteit te produceren. Om dit soort ‘buigzame’ elektronica te creëren, ontwikkelen we plastics of polymeren die bijzondere elektrische en optische eigenschappen hebben. Deze kunnen gebruikt worden in fotovoltaïsche cellen/zonnecellen, maar ook in de medische wereld. In deze les lichten we toe hoe deze plastics ontdekt werden, welke hun belangrijkste eigenschappen zijn, hoe zij gemaakt kunnen worden en wat de gevolgen zijn voor het milieu.

 

Voor wie: leerlingen derde graad SO

Plastics, materialen van de 21e eeuw: vloek of zegen

prof. dr. Dirk Vanderzande

Plasticmaterialen zijn alomtegenwoordig en worden dagelijks gebruikt. In vele toepassingen hebben plastics de traditionele materialen verdrongen omwille van hun eigenschappen. Bovendien zijn plastics onuitputtelijk. Ze worden immers opgebouwd uit koolstofatomen en de nodige grondstoffen kunnen gehaald worden uit biomassa. Plastics zijn dus duurzame materialen. Het unieke gedrag van plastics is in beperkte mate bekend.
In deze les bespreken we eigenschappen, gedrag en de variëteit aan plastics in onze leefwereld. Er worden antwoorden gegeven op vragen als: wat kun je allemaal met plastics, hoe verhouden zich de eigenschappen van plastics met deze van traditionele materialen zoals metalen, kunnen de nieuwe (supersterke) plastics gebruikt worden als geneesmiddel en als elektrische halfgeleider.

Voor wie: leerlingen derde graad SO

Energie- en klimaatuitdagingen voor de 21e eeuw

prof. dr. Dirk Vanderzande

Wetenschappelijke en socio-economische uitdagingen die zich aan het begin van de 21e eeuw prominent manifesteren zijn o.a. milieu- en klimaatproblematiek, exponentiële groei van wereldpopulatie en lange-termijn energievoorziening.
Vanuit wetenschappelijke hoek wordt er interdisciplinair gewerkt aan tal van innovatieve routes rond hernieuwbare energie en CO₂-arme uitstoot om bij te dragen aan de ontwikkeling van een duurzame toekomst.
Sommige van de vooropgestelde routes zijn controversieel, andere kunnen het leven op aarde drastisch veranderen.
In deze gastles wordt een status opgemaakt van de huidige situatie in dit domein en wordt een blik geworpen op opkomende technologieën en trends.  

Voor wie: leerlingen derde graad SO

 

Chemie, een kennisdomein op mensenmaat

prof. dr. Dirk Vanderzande

Chemie is niet alleen een wetenschapsdomein, het is ook een dagelijkse activiteit die in heel gewone dingen opduikt zonder dat we eigenlijk beseffen wat we doen. Dit is in feite een constante in heel de geschiedenis van de mensheid en heeft in belangrijke mate bijgedragen tot de ontwikkeling van beschavingen van in de oudheid tot nu.
Geleidelijk aan hebben we inzicht verworven in de structuur en opbouw van de materie. Het belang van ‘chemie doen’, is daardoor spectaculair toegenomen vanaf het begin van de 19e eeuw, met ontwikkelingen op vlak van kleurstoffen, kunstmest, geneesmiddelen en plastics. De toekomst, de weg naar een duurzame en hernieuwbare samenleving, zal ook sterk bepaald worden door ontwikkelingen en nieuwe technologieën steunend op onze kennis van de chemie van materialen en levende organismen.

Voor wie: leerlingen derde graad SO

 

Sparen voor later: energieopslag

prof. dr. An Hardy

Energie kan op verschillende manieren duurzaam opgewekt worden. Denken we maar aan zonnepanelen of windturbines. Deze hebben gemeen dat ze intermitterend zijn; als het donker of windstil is, leveren ze geen energie. Opdat dit soort duurzame energie volledig onafhankelijk toepasbaar zou zijn, is het nodig om de energieoverschotten tijdens piekproductiemomenten op te slaan. Deze voorraad kan dan aangesproken worden wanneer er geen of te weinig energieopwekking is.
De opslag van energie is mogelijk via verschillende methoden, waaronder het gebruik van batterijen. Het voordeel van batterijen is dat ze mobiel toepasbaar zijn, zoals in elektrische voertuigen (EV). Maar waarom rijden we dan niet allemaal met een EV, op een batterij gevoed door zonne-energie?
Deze vraag en andere aspecten van elektrochemische energieopslag komen aan bod tijdens deze gastles.

Voor wie: leerlingen derde graad SO

 

Het nieuwe zonnestelsel

prof. dr. Marc Gyssens

Enkele jaren geleden verloor Pluto de planeetstatus. We zijn dus van negen naar acht planeten gegaan, maar deze cosmetische heropsmuk van het zonnestelsel is slechts een afgeleide van alles wat de laatste vijftien jaar werd bijgeleerd over hoe het zonnestelsel in elkaar zit en hoe het ontstaan is. Daarbij nemen we nu ook steeds vaker planeten bij andere sterren waar, waardoor we eindelijk, althans in principe toch, in staat zijn ons eigen zonnestelsel te vergelijken met andere planetenstelsels.

 

Voor wie: leerlingen tweede en derde graad SO

 

Kosmologie, de wetenschap van alles

prof. dr. Marc Gyssens

Hoe zeker zijn we dat het heelal begonnen is met een “big bang”? Blijft het heelal uitdijen of zal het ooit terug inkrimpen tot een “big crunch”? Vertraagt of versnelt de uitdijing? Welke rol spelen zogenaamde donkere materie en donkere energie in dit proces? Waarnemingen en metingen van vooral de laatste vijftien jaar hebben ons enorm veel bijgeleerd over de antwoorden op deze vragen en ... tegelijk vele nieuwe vragen opgeworpen.

 

 

Voor wie: leerlingen derde graad SO