Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 2Volgende >

Afbeelding 1: Voorkeursrichting en vorm van het object bepalen welke 'eindvorm' eruit komt: een lijn, 'plaat' of 3D kristalvorm: rood omcirkeld de regelmatige kristalstructuur die wordt gevormd met cilindervormige elementjes.

Afbeelding 2: De experimentele setup, waarin het turbulente water wordt omhoog gestuwd in een kegelvormige ruimte. De camera registreert de assemblage.

Magneetbolletjes zijn populair speelgoed waarmee de meest fantastische 3D vormen zijn te bouwen. Stel nu dat je dit principe wilt gebruiken om kunstmatige kristallen zichzélf te laten assembleren, is ook dan het bolletje de meest geschikte vorm? Een kubus misschien, een cilinder? 

Onderzoekers van de Universiteit Twente laten zien dat, in een turbulente waterstroom, het niet de bolletjes maar cilinders zijn die de meest regelmatige kristalvormen produceren. Zij publiceren erover in Science Advances van 8 mei .

Kunstmatige kristallen, ook wel metamaterialen, hebben eigenschappen die in natuurlijke materialen niet voorkomen. Ze kunnen bijvoorbeeld bijzondere mechanische eigenschappen hebben of licht manipuleren. Ook kun je er 3D elektronica mee maken. Het principe van zelf-assemblage, self-assembly, betekent dat de bouwstenen zichzelf gaan ordenen tot een kristal. Dat kan bijvoorbeeld door het oplosmiddel waarin de deeltjes aanwezig zijn, te laten verdampen. Leon Abelmann en zijn collega's wilden onderzoeken in hoeverre je voor zelfassemblage gebruik kunt maken van de magnetische interactie. Zij maakten deeltjes van verschillende vormen die een magnetische noord- en zuidpool hebben. Vervolgens lieten ze die los in een opwaartse waterstroom, die niet alleen de zwaartekracht compenseert maar ook turbulent is: de deeltjes krijgen daardoor te maken met verstorende krachten en gaan samen op zoek naar situaties die energetisch optimaal zijn.

Voorkeur
Zoals ook bij speelgoedbolletjes, werkt de richting van de magnetische energie soms méé of soms tegen bij het creëren van een bepaalde vorm. De deeltjes in de experimenten kregen een voorkeursrichting mee. De energie is te sturen door de vorm van het omhulsel om de magneet - zelf van neodymium-ijzer-boor - te variëren. Er werden drie situaties bestudeerd: De energie voor de parallelle richting was gelijk aan die van de antiparallelle, de eerste was twee keer zo groot of juist de helft.

Cilinders
Is de parallelle energie groter dan de antiparallelle, dan neigen alle vormen naar een 1D rechte lijn. Behalve een lijn van bolletjes, die bij voldoende bolletjes kan sluiten in een ring . Is de voorkeursrichting antiparallel, dan vormen zich 2D ‘platen'. Bij gelijke parallallelle en antiparallele energie, klonten de bolletjes samen, de cilinders vormen regelmatige 3D kristallen en de kubusjes laten nog een combinatie van vormen zien. Hoewel de cilinder de beste kandidaat lijkt, is het wel zo dat de structuren die met bolletjes worden gevormd, langer intact blijven in de waterstroom: minutenlang in plaats van seconden. De onderzoekers vermoeden dat dit komt doordat bolletjes minder gevoelig zijn voor kleine afwijkingen die de krachten tussen de magneten doen afnemen.

Ook elektrische dipolen
De experimenten zijn uitgevoerd met deeltjes die millimeter afmetingen hebben. De uitkomsten zijn inspirerend om de experimenten ook met micrometer-afmetingen te doen. Dat kan met de fabricagetechnieken die ook worden gebruikt voor magnetic random access memories (MRAM). Via zelfassemblage zijn dan bijvoorbeeld ringvormige magnetische geheugens te maken. De onderzoekers verwachten daarnaast dat het principe voor een elektrische dipool niet anders is dan voor een magnetische, zodat ook fotonische kristallen en 3D-elektronica tot de mogelijkheden behoren. 

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Nederland wil zich aanslui...
> Sensor herkent activiteit ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kern van de waarheid?

Met NFC draadloos betalen

Fysiek en online

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 .

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.

Vacature

Danone Nutricia
Factory Quality Engineer
Do you believe in our ambition of Quality Always? Ready to make a difference? As Quality Engineer you'll be developing, implementing and improving our quality/food safety standards for our products & processes. You'll be the expert and advisor for all quality and food safety related aspects.
Join Danone Nutricia now as Quality Engineer .

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.