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

> Elektrolysers: kansen voor...
> Nederland naar digitale te...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Loop naar de maan?

Het M-woord, cleanrooms en de lekker-werk-frustratie

Hoe random is random?

Toon alle columns / opinies

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 .

Vacature

ASML
Group Leader Electronics and Software Development ASML Delft
Do you take the lead in getting technical issues solved and are you able to inspire people? Do you see the big picture without missing the important details and are you capable to deploy complex electrical and software projects? Then you might be the one to join ASML's Delft department.
Click on this link for more information.

advertorial

De verregaande miniaturisatie van draadloze communicatiemodules en hun steeds lagere prijzen zorgen ervoor dat radiotransmissiemodules tegenwoordig bijna overal te vinden zijn. Desalniettemin is integratie ervan in een ledvoeding zeer innovatief en biedt ongekend gemak bij het maken van verlichtingssystemen. Als we hier een populaire standaard voor gegevensoverdracht aan toevoegen zoals Bluetooth, krijgen we de mogelijkheid om functionele, unieke en met behulp van populaire apparaten eenvoudig te beheren en te controleren verlichtingssystemen te creëren voor gebouwen, hallen, ruimtes etc.

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

Bedrijf in beeld

Bent u vodoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.