Molecuulbollen netjes gestapeld

Nederlandse onderzoekers hebben nieuwe trucs bedacht om de kristalstructuur van materialen te beïnvloeden. Ze kweekten de kristallen door bolletjes van verschillende grootte laag voor laag op elkaar te stapelen....

De onderzoekers, afkomstig van het Debye-instituut van de Universiteit Utrecht en Amolf, het instituut voor Atoom- en Molecuul Fysica in Amsterdam, schrijven dat in Science van 5 april.

De bollen waarmee de wetenschappers werken, zijn zogeheten colloïden, een soort ballen van soms miljarden aan elkaar geplakte atomen. Door deze macromoleculen, ter grootte van minder dan een duizendste millimeter, op te lossen en vervolgens te laten neerslaan, belanden de bollen in nette laagjes op elkaar.

De kristalstructuur kan worden beïnvloed door op de bodem van de vloeistof een mal neer te leggen, een soort eierdoos, waarin de deeltjes terecht moeten komen. Een andere truc is om na het aanbrengen van de eerste laag een tweede, kleiner type deeltjes te dwingen zich te nestelen in de holtes van de eerste laag. Zoals golfballetjes boven op een laag tennisballen worden gelegd.

Zo hebben de onderzoekers, onder leiding van dr. Krassimir Velikov materialen gebouwd die nooit spontaan zouden kunnen ontstaan. Volgens een begeleidend commentaar van prof. dr. Daan Frenkel van Amolf is met name de vorming van 'holle' kristallen opmerkelijk. Daarin zijn de tussen de tennisballen liggende 'golfballetjeslagen' weggebrand. Zo creëerden Velikov cum suis veel meer ruimte in de kristalstructuur dan er anders zou zijn ontstaan.

Op die manier kunnen lichtere materialen worden gemaakt. Ook kunnen de optische eigenschappen van het materiaal worden gestuurd. Dat zou handig kunnen zijn bij het ontwerpen van bijvoorbeeld minuscule schakelaartjes in glasvezelnetwerken.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden