Opgave1.1:
Leg uit wat de hoogleeraar nanotechnologie uit paragraaf 1 kan betekenen voor de psychiater uit paragraaf 1.
De hoogleeraar nanotechnologie kan een nanochip maken die het lithiumgehalte in het lichaam van patiënten van manische depressie kan meten. Waardoor deze patiënten hun lithiumgehalte thuis kunnen meten en niet naar de dokter hoeven.
Opgave 1.2:
Albert van den Berg is hoogleraar nanotechnologie aan de Universiteit Twente en is betrokken bij de ontwikkeling van Lab on a chips. Lees het artikel http://www.kennislink.nl/publicaties/de-opmars-van-detwentse-Lab-on-a-chip/ en maak hiervan een kort verslag waarin je de belangrijkste punten vermeld. Probeer duidelijk te maken wat de toepassingen zijn van ‘Lab on a chip’ en waarom ze daarvoor worden gebruikt.
Het verslag gaat over de nut en ontwikkeling van de eerste lab on a chips. Het is handig omdat ze niet duur zijn niet groot en je hoeft niet naar de doctor te gaan om iets te laten controleren. De eerste Lab on a chip was om de hoeveelheid lithium in je bloed een lab on a chip werd hiervoor gebruikt, omdat het heel erg onhandig is om naar een doctor te moeten wat lang duurt en stressvol kan zijn. Een ander nut is de vruchtbaarheid testen het wordt hiervoor gebruikt omdat het genânt kan zijn en lab on a chip is sneller dan naar de doctor gaan. Ook kan je Lab on a Chip een gebruiken voor de gezondheid van melkkoeien te meten. Dit is handig omdat je dan niet je hele koe naar een dierenarts hoeft te brengen of een dierenarts naar jou hoeft te komen voor een kleine meting.
Opgave 1.3:
Over de spermachip
a. Wat zijn de nadelen van het testen van de zaadkwaliteit zoals dat nu nog in zijn werk gaat?
Zoals het nu gebeurt is testen van de zaadkwaliteit heel erg gênant en je moet naar een geschikte locatie toe. Ook kost het nu tijd van de patiënt en de doctor.
b. Hoe verbetert een spermachip deze procedure?
Je hoeft als er een spermachip is nergens meer heen te gaan. En je hoeft je eigen sperma niet aan een persoon te geven dit haalt de gênant factor weg.
c. Ontwerp een ‘advertentie’ of schrijf een krantenbericht om de ontwikkeling van een Lab on a chip voor het bepalen van de spermakwaliteit te stimuleren. Maak hiervoor een poster, affiche of schrijf dus een artikel.
Opgave 1.4:
Waarom zou het in de situatie waar Ahmed (uit paragraaf 1.3) in zit prettig zijn als er een ‘inslik lab’ voor DNA analyse zou kunnen worden ontwikkeld?
Als er een inslik lab voor DNA analyse zou kunnen worden ontwikkelt hoeft er geen slang de anus van Ahmed in om te checken of hij darmkanker heeft en heeft hij dus minder discomfort. De mini labs zouden zijn DNA op verschillende plekken in zijn darmwand kunnen analyseren en dus constateren of hij darm kanker heeft.
Opgave 1.5:
Bedenk drie argumenten waarom het nodig is dat er zo snel mogelijk een apparaatje ontwikkeld wordt waarmee de veeboer het calciumgehalte in het bloed van een koe zelf kan bepalen.
- Dan zullen er geen koeien meer doodgaan omdat het te lang duurt om het calciumgehalte in een lab te meten.
- Het is goedkoper voor veeboeren om bij hun koeien het calciumgehalte te meten. En dus zal het vaker gedaan worden waardoor koeien die een calciumtekort hebben en anders niet getest zouden worden getest worden en gered.
- Als er een calciumtest word ontwikkelt voor koeien hoeven er geen koeien meer bloedtesten te nemen en kunnen veedoctoren hun tijd die ze hiermee winnen om andere dieren te redden.
Opgave 1.6:
Leg uit wat het grote verschil is tussen de ENIAC en een computerchip zoals we die nu kennen. Ken je nu al enkele voordelen van de miniaturisatie?
Het grote verschil tussen de ENIAC en een computerchip zoals we die nu kennen is dat een computerchip transistoren gebruikt en dus geen gloeidraad hoeft te gebruiken om verschillende componenten te verbinden. Enkele voordelen van de minitarisatie die wij nu al kennen zijn dat het nu makkelijker is om technologie mee te nemen en dat nu computers minder ruimte in nemen.
Opgave 1.7:
Over een halve eeuw elektronische vooruitgang
a. De rekencapaciteit van een processor in een computer is ongeveer evenredig met het aantal transistors dat er in verwerkt is. Als jouw computer van 2010 geen transistors maar buizen van 1946 zou bevatten, zou hij de omvang van 100.000 lokalen hebben. Controleer dit onmogelijk grote aantal met een berekening.
In 1946 namen 19000 buizen 1 klaslokaal in beslag. In 2010 heeft een computer 2 miljard transistoren. Dat betekent dat een computer van 2010 met buizen 2.000.000.000/ 19000= 105263 klaslokalen inneemt wat ongeveer 100.000 klaslokalen is dus dit onmogelijke grote aantal klopt.
b. Als jouw computer van 2010 geen transistors maar buizen van 1946 zou bevatten, hoeveel kerncentrales zoals die van Borsele zouden er dan nodig zijn, alleen om deze computer te laten draaien? De kerncentrale van Borsele levert 485 MW.
De computer van 1946 gebruikte per 19000 buizen 200kW aan warmte dus dat is: 200/19000= 0,0105 kW per buis de computer uit 2010 heeft 2.000.000.000 buizen dus 0,0105 * 2.000.000.000 = 2,1*10^7 kW aan stroom dat is 2,1*10^4 MW aan stroom. Daar zijn 2,1*10^4/485 = 43,4 kerncentrales zoals die van Borsele voor nodig. Natuurlijk kun je geen halve kencentrales hebben en om hem te runnen heb je dus 44 kerncentrales zoals die van Borsele nodig.