Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Een timelapse met optische microscopiefoto's van de groei van een driehoekvormige BaCO3-silica nanocomposiet. Met behulp van een statisch driehoekig UV-lichtpatroon (foto links) stuurden de onderzoekers de contour van de nanocomposiet in de vorm van een driehoek. De groei van de nanocomposiet volgt het lichtpatroon, omdat in het licht de bouwstenen worden gegenereerd. De foto rechts is gemaakt met een elektronenmicroscoop.

Promovendus Marloes Bistervels van de AMOLF onderzoeksgroep Self-Organizing Matter, is het gelukt om de vorming van nanocomposieten in de vorm van koralen of vazen, tot in de puntjes te controleren met licht. Door een oplossing met de juiste ingrediënten te beschijnen met UV-licht kan ze op micrometerschaal controleren waar en wanneer er welke structuren ontstaan.

Ze publiceert haar bevindingen deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Materials .

De groep maakt al enkele jaren prachtige kristalstructuren op nanoschaal, van koralen en vazen tot helices (wokkels). Die structuren vormen spontaan uit diverse chemicaliën in een proces dat zelfassemblage heet. De vorm hangt af van de hoeveelheid en soort stoffen die je bij elkaar voegt. Het onderzoek is erop gericht het proces te begrijpen en controleren.

Dat lukt voor een deel, de onderzoekers kunnen kiezen of ze een koraal of vaas willen maken, maar niet waar en wanneer die begint te groeien bijvoorbeeld. "Er zit nog een vorm van chaos in het proces. Het blijft een spontaan proces waar we toch meer controle over willen krijgen," zegt groepsleider Wim Noorduin. Bistervels heeft nu laten zien dat licht daarvoor heel geschikt is. Met een dunne straal UV-licht kan ze heel precies en selectief een chemische reactie op micrometerschaal beïnvloeden.

Schakelaar voor chemische reactie
De bloemachtige structuren die de onderzoekers maken ontstaan door een simpele chemische reactie. Het zijn composieten van twee stoffen, bariumcarbonaat (BaCO3) en silica. Zodra er bariumcarbonaatkristallen vormen in een oplossing, doet silica mee en slaat neer samen met de kristallen, waardoor de bijzondere vormen ontstaan. Een beetje van het gas CO2 in de oplossing start dit proces. Als je nu kunt zorgen dat er precies op de plek en het moment dat je wilt CO2 ontstaat, dan heb je een aan-uitschakelaar voor de chemische reactie.

Die schakelaar is er nu. Door met een UV-lamp (vergelijkbaar met die uit een zonnebank) op de oplossing te schijnen valt een van de chemicaliën in de oplossing uit elkaar en vormt CO2 precies en enkel op de plek waar het licht schijnt.

 
Een optische microscopiefoto van een millimeters lange BaCO3-silica nanocomposiet. De nanocomposiet is gegroeid met behulp van met een dynamisch UV-lichtpatroon. Door het UV-lichtpatroon, waar de bouwstenen gegenereerd worden, met de juiste snelheid voor het groeifront uit te bewegen, kunnen de onderzoekers de groeirichting van nanokristallen sturen. Het duurde 47 uur om deze millimeters lange lijn van nanokristallen te groeien.

Unieke microscoop
Bistervels zag al snel dat haar idee werkte, maar de gewone microscoop waarmee ze de bloemstructuren zichtbaar wilde maken werkte niet goed in combinatie met de UV-lamp. Ze bouwde daarom samen met technici Marko Kamp en Hinco Schoenmaker een speciale microscoop. Daarmee kun je het UV-licht heel precies sturen, zelfs vanuit huis. De gevormde kristallen kun je direct zien door de microscoop en zo nodig het zelfassemblageproces bijsturen. Fred Brouwer, hoogleraar fotochemie aan de Universiteit van Amsterdam, hielp de onderzoekers met zijn kennis van licht en chemische reacties. "Door deze bijzondere samenwerkingen konden we de krachten combineren van chemici en fysici. Ik heb er veel van geleerd," zegt Bistervels.

Bistervels toonde aan dat je op deze manier grote controle kunt uitoefenen op de structuren die zich vormen. Ze bouwde een helix en een koraal vlak naast elkaar, enkel door de lichtstraal iets te verschuiven en de chemische reactie iets aan te passen. Ze liet daarnaast zien dat je heel veel kristallen naast elkaar kunt maken in een patroon. "Deze experimenten zijn niet triviaal," zegt ze. "Je hebt verschillende condities nodig en een veelzijdige controle over tijd en plaats."

Het bijzonderste experiment is het tekenen van een lijn, zeggen de onderzoekers. Op het eerste gezicht niet spectaculair, maar Bistervels zegt: "Dit laat zien hoeveel controle we hebben. Het temmen van de richting waarin de kristallen groeien, dat is echt mooi. Je controleert een proces op nanoschaal en ziet het resultaat met het blote oog."

Biomineralisatie sturen
De structuren zijn niet alleen een lust voor het oog. Door te leren hoe ze met licht het ontstaan van de structuren kunnen sturen, hebben de onderzoekers belangrijke kennis opgedaan over zelfassemblage. "De methodes om lokaal chemische reacties te manipuleren kunnen we toepassen op vergelijkbare zelfassemblerende systemen. Daarnaast zien we ook mogelijkheden om deze nieuwe methodes te gebruiken om meer te begrijpen van biomineralisatie in de natuur zoals de vorming van botten" zegt Noordun. 

In een ander project binnen de groep Self-Organizing Matter is het gelukt om de kristallen om te zetten naar halfgeleiders. Dat zijn essentiële materialen voor zonnecellen, leds en computerchips. Noorduin legt uit: "Als we halfgeleiders in elke gewenste vorm kunnen maken zonder een dure en complexe cleanroom, kan dit interessant zijn. Denk bijvoorbeeld aan het fabriceren van elektronische componenten door zelf-assemblage. We zijn daarvoor nu aan het onderzoeken hoe we driedimensionale structuren kunnen controleren om vervolgens patronen te maken."

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Productie industrie groeit...
> Zenone AC en DC stroom bro...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Kerncentrales, Covid-19, Semiconductors en Robotisering

Hoe een Thaise wrap naar elektronica leidt

Is duurkoop goed-koop?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

  
Nauwkeurige en ergonomische schroevendraaiers van WERA
Service- en onderhoudsbenodigdheden van de serie Kraftform Micro. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Vacatures

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

Hertek B.V. - Weert
Teamleider Service (50% Weert - 50% landelijk)
Ben jij op zoek naar een zeer afwisselende en interessante teamleiders functie?
Wil je naast het aansturen van je service en planning medewerkers vanuit kantoor, ook een aantal dagen per week op pad naar je medewerkers in de buitendienst? Kwaliteit, veiligheid en welzijn voor onze medewerkers staat hoog in het vaandel. Wil je graag werken bij een bedrijf dat verbetervoorstellen en initiatieven van hun medewerkers waardeert?
Dan is deze baan bij de Hertek Groep wellicht iets voor jou. Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Senior Mechanical Design Engineer (Talent Pool) 
You are responsible for the design of a mechanical (sub-)module, and you will ensure specifications regarding safety, reliability, stability, contamination free, cost effectiveness, manufacturability and serviceability. You will work closely together with your design team, internal and external stakeholders.
Read more >>
Application form >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Vandentempel Service - Hattem
Kalibratietechnicus
Binnen een team van technisch specialisten ga je diverse test- en meetapparatuur kalibreren. Je maakt hierbij gebruik van moderne hoogwaardige Fluke kalibratoren in combinatie met MET/CAL kalibratie management software. Of het nu gaat om eenvoudige laagspanningstesters of complexe meetapparatuur voor midden- of hoogspanningstoepassingen; bij Vandentempel kun je jouw technische hart ophalen en jezelf blijven ontwikkelen. Lees meer >>

Alliander - Arnhem
Teamleider Elektra
Stuur uitvoerders en (administratieve) ondersteuners aan als een ware inspiratiebron. Je zet de verandering in beweging als teamleider uitvoering elektra bij Alliander. Hoe? Door de focus te leggen op presenteren en leren. Je vertaalt onze ambitie en het jaarplan door naar concrete KPI's en realistische verbeterpunten voor jouw team. Natuurlijk met de nadruk op hun voortgang, veiligheid, resultaten, efficiëntie en de gemaakte kosten. Tegelijkertijd werk je veel samen met 5 andere collega-teamleiders. Samen zijn jullie in staat om de uitdagingen van de energietransitie zorgvuldig aan te pakken.
Lees meer >>

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 .

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
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.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

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

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.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.