Materiaal (on)doorzichtig afhankelijk van lichtval (video)

Onderzoeker Vittorio Saggiomo van de BioNano Technology groep demonstreert het effect met het licht van zijn mobieltje. In zijn hand heeft hij een kleine, ondoorzichtige roodbruine beker. Maar houdt hij de lamp erachter, dan wordt het ding plotseling paars doorschijnend. Wat hij demonstreert, is het dichroïsch effect van het printmateriaal: een bewerking van het veelgebruikte polymeer polyvinylalcohol (pva). Het kleureffect ontstaat door de toevoeging van gouden nanodeeltjes. De kleine klompjes goud reflecteren het licht of laten het door, al naar gelang hun omvang.

Saggiomo is de geestelijk vader van het dichroïsch printmateriaal, maar de ontdekking van het lichteffect door de gouddeeltjes staat op naam van masterstudent Lars Kool. Tijdens een practicum met de opdracht om goudnanodeeltjes te maken door goud-ionen te reduceren met citroenzuur, veranderde Kool de verhouding van de ingrediënten uit het voorschrift drastisch (veel minder citroenzuur en meer goud) en zag tot zijn verbazing de dichroïsche oplossing ontstaan. Hij was toevallig op de verhouding gestuit waarbij ovale goudklompjes worden gevormd van 50-60 nanometer groot. De verwerking van de nanodeeltjes in het pva bleek al even eenvoudig. In een beker zit overigens veel minder goud verwerkt dan in een mobiele telefoon.

Lenzen en zonnecellen

Saggiomo ziet volop toepassingen voor het gebruik van de eigenschappen van nanodeeltjes in 3D-printing. "Je kunt er lenzen mee maken die selectief licht doorlaten. Met 3D printers kun je er elke denkbare vorm mee maken. Je kunt het effect ook gebruiken in zonnecellen om licht te concentreren. Of je gebruikt die nanodeeltjes in sensors." Kool hoopt na de zomer af te studeren en wil dan het liefst als promovendus verder met zijn vinding.

Bron: Resource