Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Snelheid van de microzwemmer bij verschillende ondergronden

Micrometers grote, zelfvoortstuwende bolletjes zwemmen sneller op een ondergrond van waterafstotende siliconen dan op water-aantrekkend glas of polyetheen. 'Bijna niemand had erbij stilgestaan dat de ondergrond ertoe doet', zegt ontdekker Stefania Ketzetzi, die het effect ontdekte, onderzocht en verklaarde. Ze publiceerde erover in het vakblad Physical Review Letters.

'Die ontdekking was eigenlijk toeval', zegt Ketzetzi, onderzoeker in de groep van Daniela Kraft. Ze doet onderzoek naar 'zwemmers': colloïdedeeltjes van enkele micrometers doorsnee die voor precies de helft zijn gecoat met een laagje platina.

Kleine raketjes
Als je zulke deeltjes in een oplossing van waterstofperoxide gooit, werkt het platina als katalysator. Die zet het waterstofperoxide om in water en zuurstof. Het ontstaan van die reactieproducten aan één kant van het deeltje stuwt het deeltje voort als een klein raketje. Zulke deeltjes worden actieve deeltjes genoemd; onderzoekers hopen ze in de toekomst te gebruiken als onderdelen van microrobots.

'Ik stuitte op dit effect toen ik aan een project werkte waar ik een ondergrond gebruikte van glas met een polymeercoating', zegt Ketzetzi over de publicatie in Physical Review Letters . 'Die zijn erg hydrofiel. Het viel me op dat de zwemmers veel trager waren. Waarom?' In overleg met groepsleider Kraft besloot Ketzetzi er dieper in te duiken.

Siliconen
Systematisch controleerden de onderzoekers of de elektrische lading van de ondergrond ertoe doet, maar dat leverde geen duidelijk resultaat op. Ook de ruwheid van de ondergrond leek niet veel uit te maken. Toen besloot Ketzetzi ondergronden met een verschillende waterafstotendheid te testen: het super-hydrofobe polydimethylsiloxaan ('siliconen') tegenover glas en polyetheen, bekend van boterhamzakjes. Het bleek dat dit het verschil maakt: de raketjes haalden op siliconen een snelheid van 2,8 micrometer per seconde, tegenover 1 micrometer per seconde op de andere ondergronden.

Hoe waterafstotend een oppervlak is, wordt gemeten in de contacthoek, de hoek die de rand van een waterdruppel maakt met het oppervlak. In hydrofiele oppervlakken spreidt de druppel zich plat uit op het oppervlak en is de contacthoek heel klein. Bij extreem hydrofobe oppervlakken, waarop waterdruppels soms als een bolletje blijven liggen, is de contacthoek juist groot. De onderzoekers zagen dat gelijke contacthoeken gelijke snelheden opleverden. Een hogere contacthoek betekent een hogere snelheid.

Toen was het tijd voor een verklaring, die werd gevonden met hulp van theoretisch natuurkundige Joost de Graaf van de Universiteit Utrecht. De contacthoek is gerelateerd aan de glibberigheid van de ondergrond: hoe groter de contacthoek, hoe glibberiger de ondergrond, en hoe gemakkelijker vloeistof langs die ondergrond stroomt.

Glibberigheid
'De glibberigheid van de ondergrond beïnvloedt de snelheid', zegt Ketzetzi. De voortstuwing komt namelijk door het stromen van vloeistof rond het deeltje. Als dat deeltje over een ondergrond beweegt, zal een deel van die stroming tussen het deeltje en het oppervlak stromen. Dat gaat gemakkelijker bij glibberige, waterafstotende oppervlakken. Bij hydrofiele oppervlakken voelt het water meer weerstand, dus is het moeilijker voor de stromingen om tussen deeltje en oppervlak te bewegen. Dit zal de voorstuwing van het deeltje inderen, en dus wordt de snelheid lager boven hydrofiele ondergronden.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> € 500.000 beschikbaar vo...
> 1.8 miljoen voor onderzoek...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Gaan we open?

De grote sprong?

De zin van goede specificaties en beschrijvingen

Toon alle columns / opinies

advertorial

RS Components is meer dan een webshop

Whitepaper

De rol van sensoren in IIoT
Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Advertorial

DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Omvormer, spanningsdeler, lineaire stabilisator - wat moet ik kiezen?
Lees verder

advertorial

Verwen jezelf met een GRATIS Fluke 
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

Binder Nederland B.V.
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Corona-crisis

Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.