'Hightech' en 'in een museum' worden meestal niet in dezelfde zin gevonden. Maar net zoals onze tentoonstellingen steeds meer 21e-eeuwse beeldschermen bevatten, gebruiken Smithsonian onderzoekers geavanceerde technologieën. Aan de westkant van de Chesapeake Bay bestuderen wetenschappers van het Smithsonian Environmental Research Center (SERC) kwik en andere potentieel gevaarlijke gifstoffen in het milieu met een van 's werelds krachtigste, geavanceerde apparaten, een onlangs verworven inductief gekoppelde plasma-massaspectrometer, of ICP-MS.
Dat klinkt veel te ingewikkeld om in een boek uit te leggen, laat staan in een column in een tijdschrift, maar hier zijn de basisprincipes. De ICP-MS analyseert snel monsters van water, modder, vissen, lucht en andere stoffen om hun elementaire samenstelling te bepalen. Het is een bijzonder nuttig instrument, omdat het veel elementen tegelijkertijd kan meten bij concentraties tot delen per biljoen. Dit stelt onze wetenschappers in staat om varianten, of isotopen, van een element te bestuderen. De resultaten helpen hen beter te begrijpen hoe kwik en andere metalen bewegen en zich ophopen in voedselwebben. En de bevindingen helpen regelgevers te voorspellen hoe snel het kwikniveau in vis zal dalen als reactie op emissiecontroles.
Wetenschappers van het Smithsonian Center for Materials Research and Education (SCMRE) gebruiken een ICP-MS om een 2.600 jaar oude beschaving te onderzoeken. Ze analyseren Chinese goudfragmenten - uit de oostelijke Zhou-periode van de circa zesde eeuw v.Chr. - die behoren tot de Smithsonian's Sackler en Freer Galleries. Experts van de Freer concludeerden dat de fragmenten zowel stilistisch als technisch met elkaar zijn verbonden en dat een paar stukken daadwerkelijk in elkaar passen. Om dit te bevestigen, gebruikten de SCMRE-onderzoekers een methode genaamd laserablatie om kleine stukjes goud uit de fragmenten te verwijderen. Analyse van de spikkels door de ICP-MS levert aanvullend bewijs dat de meeste goudfragmenten een gemeenschappelijke bron hebben en dat sommige zelfs uit hetzelfde artefact kunnen komen.
Een andere state-of-the-art technologie die wordt gebruikt bij het Smithsonian is DNA-barcodering, een methode om soorten organismen te karakteriseren. Als natuurkunde de belangrijkste wetenschappelijke discipline van de vorige eeuw was, is biologie misschien wel de meest cruciale daarvan. Dat is de reden waarom het Nationaal Natuurhistorisch Museum er trots op is de gastorganisatie te zijn voor een internationaal consortium dat standaarden ontwikkelt voor DNA-barcodering. Met deze methodologie en de steeds geavanceerdere apparaten die het mogelijk maken, kan een genetisch monster van slechts 650 basenparen (ter vergelijking, het menselijke genoom heeft waarschijnlijk drie miljard basenparen) snel en goedkoop worden geanalyseerd om soorten te identificeren en mogelijk te ontdekken nieuwe, zelfs in aangetaste materialen die al tientallen jaren in musea zitten. Dergelijk werk is ook belangrijk voor de menselijke gezondheid: de National Zoo gebruikt DNA-technologie om ziekten zoals vogelgriep op te sporen.
Aan de andere kant van het continuüm - van de kleinste stukjes DNA tot het grootste wat we weten, de kosmos - gebruiken astronomen in het Smithsonian Astrophysical Observatory de Hectospec, een uniek instrument dat is ontworpen en gebouwd door een team van wetenschappers en ingenieurs daar. Met zijn 300 optische vezels vangt dit apparaat tegelijkertijd licht, verzameld door de 6, 5 meter geconverteerde multiple mirror-telescoop van het observatorium, van 300 sterren of sterrenstelsels. De vezels zijn geconfigureerd door dubbele robots genaamd "Fred en Ginger" voor hun elegantie en precisie; het paar mist bijna nooit een stap. Hoewel elke optische vezel een minuscule diameter heeft, kan deze het licht van een hele melkweg doorgeven voor spectrale analyse. Astronomen gebruiken de kleur en de intensiteit van het licht om de oorsprong van sterren en sterrenstelsels, hun chemische samenstelling en hun afstand tot ons beter te begrijpen.
Van wetlands tot oude goudfragmenten tot gensegmenten tot enorme ruimte, onze wetenschappers maken gebruik van de nieuwste technologieën. Hoewel het Smithsonian vooral bekend staat om het behoud van het verleden, blijft het een vooraanstaande onderzoeksinstelling voor de toekomst.
