In de middeleeuwen werd elke poging tot wetenschap al gauw gebrandmerkt als hekserij. Experimenteren met de elementen van de natuur was namelijk voor veel mensen onbegrijpelijk. En hoewel we nu eigenlijk beter weten, kunnen we nog steeds betoverd raken door wetenschap en technologie. Hier vijf voorbeelden van magische wetenschap.

Lees ook:

• A.I. bedenkt originele Halloweenkostuums
• Picture Perfect: Schedelnevel
• 10 wetenschappelijke Halloweenkostuums

1. Een onzichtbaarheidsmantel

Voor geheime missies op Zweinstein is een onzichtbaarheidsmantel een cruciaal accessoire. En hoewel Zweinstein helaas niet bestaat, ligt de onzichtbaarheidsmantel misschien wel in het verschiet. Wetenschappers van de Northwestern University hebben meta-materiaal – een materiaal dat van nature niet voorkomt – ontwikkeld dat ons een stap dichterbij zo’n tovercape brengt. Het meta-materiaal bestaat uit gouden nanodeeltjes die op hun plek worden gehouden door DNA-strengen. Deze strengen kunnen van lengte veranderen, waardoor de kleur van het materiaal naar wens kan worden aangepast. De onderzoekers denken dat ze met de nanodeeltjes ook een metamateriaal kunnen ontwerpen dat licht buigt. Een voorwerp van dit materiaal wordt dan vrijwel onzichtbaar. Kortom, een perfect stofje voor een onzichtbaarheidsmantel.

2. Zwevende objecten

Voorwerpen laten zweven is een basisspreuk in de hekserij. Maar het is de wetenschap ook al gelukt om de zwaartekracht te tarten. Speciale speakers die geluidsfrequenties van 20.000 tot 40.000 Hertz produceren, wisselen in rap tempo links- en rechtsdraaiende geluidsgolven af. Een object dat daartussen komt, wordt omhoog gedrukt door het geluid. Dit noemen we akoestische levitatie.

De zwaarste objecten die we in de lucht kunnen houden zijn ongeveer 30 gram. Je vervelende buurman kun je dus nog niet akoestisch de wijk uit bonjouren, maar andere levende wezens wel. Een Chinees onderzoeksteam heeft zo ooit mieren, lieveheersbeestjes en zelfs een vis laten zweven. Gelukkig kunnen we akoestische levitatie ook inzetten voor andere doeleinden. Zo bestaat er al een robothand die gebruikmaakt van akoestische levitatie om fragiele objecten te verplaatsen zonder ze aan te raken.

3. Schaduwmagie

Met zwarte magie kun je krachten halen uit duistere schimmen. Dat klinkt best eng, maar de onderzoekers van de National University of Singapore deinzen niet terug van wat schaduw. Zij hebben een apparaat ontwikkeld dat schaduw omzet in energie.

In de Shadow-Effect Energy Generator (SEG) zit een wafer (een plakje halfgeleidermateriaal) van silicium met daarop een heel dun laagje goud, van 15 nanometer dik. Als licht op de wafer valt, raken de elektronen in de buitenste schil van siliciumatomen los en gaan door de halfgeleider bewegen, wat een stroompje opwekt. Als de aangeslagen, energierijke elektronen van het silicium overspringen levert het goudlaagje, als de zonnecel zich half in de schaduw bevindt, maar liefst 200 procent meer stroom. Maar de Singaporezen zijn nog niet helemaal overgestapt naar The Dark Side. Als de SEG volledig in de schaduw of in het licht staat, wekt hij juist weinig of geen elektriciteit op.

4. Aerokinesis

Tovenaars hebben soms wat bliksem nodig voor een griezelige ambiance. Aerokinesis – het beheersen van het weer – is daarom een handige vaardigheid. Het is een kunst die onderzoekers van het Electrical Sustainable Powerlab in Delft al onder de knie hebben. Hier staan palen van 18 meter hoog; zogheten impulsgeneratoren. Deze stroomopwekkers worden omhuld door zilverkleurige ringen. Dit zijn hoogspanningstransformatoren die de elektrische pulsen omzetten tot bliksemschichten rond de 4 miljoen volt. Dat is ongeveer 17000 keer zoveel als eruit je stopcontact komt.

Het lab wordt gebruikt om het Nederlandse elektriciteitsnetwerk te simuleren. Tegenwoordig wordt nog veel elektriciteit opgewekt met fossiele brandstoffen. Maar de opkomst van duurzame energiebronnen, zoals turbines en zonnepanelen, zorgt voor decentrale opwekking van stroom. Dit maakt toevoer van elektriciteit onvoorspelbaarder. In Delft gaan ze daarom op zoek naar betere regeltechnieken, zodat iedereen in het land evenveel stroom heeft.

5. Heksenbezem

We hebben allemaal weleens op een vliegende bezem willen zitten. En hoewel je er nog niet mee kunt vliegen, komt de Real Flying Broom toch wel in de buurt van de Zweinstein-ervaring. Het Braziliaanse bedrijf Nuvem heeft opzetstukken voor elektrische eenwielers ontwikkeld. Klanten hebben keuze uit vier modellen, allemaal bezems van koolstofstaal met een comfortabel zadeltje. Het opzetstuk kan gebruikt worden door Harry Potter fans, maar eventueel ook tijdens zwerkbaltoernooien. Want ja, die bestaan echt. De International Quidditch Association is opgericht in 2012 en organiseert sindsdien internationale toernooien over de hele wereld.

Bronnen: NRC, TU Delft, Harvard

Beeld: How Stuff Works, Wikimedia

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!