woensdag 18 april 2012

De nanospons erover

Precies een week geleden had ik het hier over het vernevelen van waterdruppels waarin olie-etende bacteriën zijn opgenomen, om olievervuiling op zee en op stranden aan te pakken.
Vandaag opnieuw een bericht binnen dezelfde context.

Scheikundigen van de Rice University en de Penn State University hebben vorige vrijdag in Nature een artikel gepubliceerd waarin ze een nieuw materiaal voorstellen dat op een spectaculaire wijze olie kan opslorpen: een olie slurpende nanospons.


image


Het basismateriaal bestaat uit koolstofnanobuisjes.
Ik heb het hier al een paar keer over grafeen gehad (1,2). Welnu koolstofnanobuisjes zijn niets anders dan opgerolde "velletjes" grafeen. Dus uiterst fijne buisjes bestaande uit een opgerolde laag van 1 atoom  koolstof “dik”.
De diameter van zo’n buisje is van de orde van 1 nanometer (1 nanometer = 10-9 meter = één miljoenste van een millimeter!). Vandaar de naam nanobuisjes.

Als koolstofnanobuisjes op een substraat (= een onderliggende laag) groeien, dan doen ze dat als afzonderlijke buisjes, los van elkaar.
Maar de Amerikaanse onderzoekers hebben nu ontdekt dat het toevoegen (= “doperen”) van “vreemde” atomen borium tussen de koolstofatomen, zorgt voor knikken in de buisjes.
En nog belangrijker: de gedopeerde buisjes gaan ook onderling scheikundige bindingen met elkaar aan, waardoor een uitgebreid driedimensionaal netwerk ontstaat: een nanospons.

Zo’n nanospons is uiterst licht, want ze bestaat voor 99% uit lucht. Ze is dus heel poreus.
Ze geleidt de elektrische stroom en ze kan bijgevolg ook gemanipuleerd worden in magnetische velden.
Maar vooral is ze super hydrofoob (=super watervijandig) en super oleofiel (= super olieminnnend).
Mede door haar poreusheid kan zo’n spons dan ook tot 100 keer haar gewicht aan olie opnemen!

Daarenboven kan de olie in de spons opgeslagen blijven en als brandstof dienen: de olie verbrandt maar de nanospons blijft onveranderd achter en is herbruikbaar!
De onderzoekers hopen rollen van het nanosponsmateriaal te kunnen fabriceren, zodat het b.v. op met olie vervuilde stranden kan uitgerold worden.
Maar het nieuwe materiaal heeft meer mogelijkheden dan alleen maar het opruimen van olie: door combinatie met andere polymeermaterialen denkt men b.v. aan nieuwe composietmaterialen. Iets in de aard van de al langer bekende carbon- en kevlarvezels.

Hieronder zie je Daniel Hashiem, één van de belangrijkste jonge onderzoekers in het project van prof. Pulickel M. Ajayan, enthousiast zijn nanospons voorstelllen:

De olieslurpende nanospons

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen