Drie laagjes die de wereld veranderden
5 min
We vergeten vaak dat onze digitale wereld, met internet en computers, uiteindelijk afhankelijk is van materialen. Een Nederlandse uitvinding van vroeger vormt de basis voor onze huidige technologie.
Pionier van de natuur
We vergeten vaak dat onze digitale wereld, met internet en computers, uiteindelijk afhankelijk is van materialen. Nederland speelt een belangrijke rol in de productie van de materialen die de digitale wereld mogelijk maken, met bedrijven zoals ASML, ASMI en NXP. Wat veel mensen niet weten, is dat een andere uitvinding uit Nederland, de Leidse Fles, op een interessante manier verbonden is met de digitale technologie van vandaag.
Thesaurus Sanitatis
Zo’n 274 jaar geleden wilde de Leidse professor Pieter van Musschenbroek (1692-1761) weten of hij elektriciteit in water kon opslaan. Hij vulde een fles met water, bedekte de fles met tinfolie en verbond de fles met een elektriseermachine via een metalen stang die door een kurk in de hals van de fles liep. Toen hij de fles onder stroom zette, kreeg hij een enorme schok toen hij zijn hand dicht bij een metalen geleider hield. Het bleek dat de fles zelf elektriciteit opsloeg, wat later de Leidse Fles werd genoemd.
Drie belangrijke laagjes
In de Leidse Fles bestonden drie lagen materiaal die samenwerkten: tin aan de binnen- en buitenkant van de fles, en het glas in het midden. Deze opstelling staat bekend als een condensator, een apparaat dat elektriciteit kan opslaan en snel kan ontladen.
In de 18de eeuw werd de Leidse Fles een belangrijk apparaat voor experimenten met elektriciteit. De beroemde Amerikaanse wetenschapper Benjamin Franklin gebruikte de fles bijvoorbeeld om te onderzoeken of het mogelijk was bliksemenergie op te slaan.
Moderne technologie
Het idee achter de Leidse Fles wordt nog steeds gebruikt in veel moderne technologie. Condensatoren zitten in allerlei elektronische apparaten zoals geluidssystemen, radar, flitsers en zelfs in smartphones en elektrische auto’s. Eén van de belangrijkste toepassingen kwam in de jaren zeventig, toen condensatoren een belangrijke rol gingen spelen in de ontwikkeling van computerchips. In een chip wordt het tin van de Leidse Fles vervangen door silicium, en het glas is nu zeer zuiver siliciumoxide.
Door elektriciteit op te slaan en te laden in chips, kunnen computers rekenen met nullen en enen. De chips kunnen steeds kleiner en krachtiger worden door de drie lagen in de condensator te verkleinen. Twee Nederlandse bedrijven spelen hierbij een belangrijke rol. ASM International maakt machines die dunne laagjes van silicium en glas maken. Deze laagjes zijn zo dun dat ze met het blote oog niet te zien zijn. Het andere bedrijf, ASML, maakt machines die met extreem nauwkeurige technologie hele kleine patronen op chips kunnen aanbrengen. Hierdoor kan er nog meer informatie worden opgeslagen en verwerkt in chips.
