Magnetisme zorgt voor betere kwaliteit van stoffen met nanodeeltjes

Onderzoekers van de K.U.Leuven hebben een revolutionaire methode ontwikkeld om nanodeeltjes gelijkmatig te spreiden in een stof. Ze halen de samenklittende deeltjes uit elkaar met magneten. Dat is een makkelijker en vooral zuiniger manier dan de technieken die de industrie nu gebruikt. Nanodeeltjes zijn de bouwstenen van een nieuwe generatie producten. Ze zijn ongeveer een […]

Onderzoekers van de K.U.Leuven hebben een revolutionaire methode ontwikkeld om nanodeeltjes gelijkmatig te spreiden in een stof. Ze halen de samenklittende deeltjes uit elkaar met magneten. Dat is een makkelijker en vooral zuiniger manier dan de technieken die de industrie nu gebruikt.

Nanodeeltjes zijn de bouwstenen van een nieuwe generatie producten. Ze zijn ongeveer een miljardste van een millimeter groot en worden in een laboratorium volgens een bepaalde structuur bij elkaar gezet. Je kunt er bijvoorbeeld heel fijne zeefjes voor lucht- en waterzuivering mee maken, of verf en isolatiematerialen die met een uiterst dunne laag toch uitstekend beschermen. Ze zouden ook geneesmiddelen zoals chemotherapie kunnen vervoeren tot in de allerkleinste hoekjes van het lichaam, de celkernen.

Een probleem bij het maken van nanomaterialen is dat de deeltjes de neiging hebben om samen te klitten en dat ze de voordelen van hun kleine afmetingen weer verliezen. Bij zonnecrème krijg je dan plekken waar die goed en minder goed beschermt. Of neem het rubberen omhulsel van een tennisbal, waarin soms nanodeeltjes gebruikt worden omdat ze het rubber veel dichter maken en er geen gas uit de bal ontsnapt bij een harde klap: als de deeltjes daarin samenklitten, ontstaan er zwakke plekken waardoor er gas ontsnapt en de bal toch slap wordt.

Spreiding
Je moet samenklittende nanodeeltjes dus uit elkaar halen om een gelijkmatige spreiding te krijgen. Tot nu toe gebeurde dat met dure en energieverslindende technieken, zoals ultrasoon geluid en speciale maalmachines. De Leuvense onderzoekers kozen voor een compleet nieuwe invalshoek. Projectleider Johan Martens gebruikte zijn ervaring als specialist in katalysetechnieken: hij liet de samenklittende nanodeeltjes in een vloeibare oplossing door een magnetisch veld stromen, een beetje zoals uitlaatgassen door de katalysator van een auto stromen en daar worden gesplitst in afzonderlijke stoffen. De magneten trokken de ‘brokken’ zonder veel energieverbruik uit elkaar, zodat er weer sprake was van deeltjes op nanoschaal.

De techniek heeft vooral voordelen bij het maken van deklagen (coatings) en geneesmiddelen, en is op punt gesteld voor industriële toepassingen in twee spin-offbedrijven van de K.U.Leuven. Dit resultaat kwam er overigens door de samenwerking van specialisten uit maar liefst vier faculteiten van de K.U.Leuven: Bio-ingenieurswetenschappen, Ingenieurswetenschappen, Wetenschappen en Farmaceutische Wetenschappen.