Nieuwe materialen bouwen met zelf-assemblage

Onderzoek & Wetenschap 14/05/2020 12:25:04

Universiteit Twente toont welke vormen ontstaan door zelf-assemblage van deeltjes met magnetische interactie, om magnetische geheugens, fotonische kristallen en 3D-elektronica te maken.

Lees hieronder verder   
Verwant

Van lignine bijproducten tot duurzame betonplastificeermiddelen

Markus Steilemann wordt voorzitter van PlasticsEurope

‘Nano-zaklamp’ onthult ultrasnelle biochemische reacties

Onderzoekers creëren nieuwe snelheidsgevoelige mechanische metamaterialen

Atlas Copco verankert zich in Wilrijk met nieuwe investeringen

Spatial Atomic Layer Deposition belangrijk voor hightech industrie

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Hannover Messe Digital Days

Online

van 14/07/2020 tot 15/07/2020

De Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

dinsdag 1 september 2020

Warmtewende voor industrie

Havenhuis Antwerpen

maandag 7 september 2020

Asset Performance 4.0

ICC Gent

van 15/09/2020 tot 17/09/2020

Business Process Management - klassikaal

IMF Academy Utrecht(NL)

van 15/09/2020 tot 24/09/2020

Certified ISO 31000 Risicomanagement 

IMF Academy Utrecht (NL)

van 16/09/2020 tot 18/09/2020

Keuze van de redactie

(29/6) Vlaamse bedrijven krijgen 14,8 miljoen euro voor technologische begeleiding

(29/6) Innovatief zonnepaneel voor grootschalige productie op komst

(25/6) Primeur: netgekoppelde buurtbatterij

(24/6) Nieuw project om plasticvervuiling in rivieren op te ruimen

(23/6) Colruyt Group ontwikkelt unieke Vertical Farm

(23/6) VIL-project toont weg naar circulaire logistiek in textielsector

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Kunstmatige kristallen kunnen bijvoorbeeld bijzondere mechanische eigenschappen hebben of licht manipuleren. Ook kun je er 3D-elektronica mee maken.

Het principe van zelf-assemblage betekent dat bouwstenen zichzelf ordenen tot een kristal. Dat kan bijvoorbeeld door het oplosmiddel waarin de deeltjes aanwezig zijn, te laten verdampen.

UTwente onderzocht in hoeverre je voor zelf-assemblage gebruik kunt maken van de magnetische interactie. Hiervoor zijn deeltjes gemaakt met verschillende vormen die een magnetische noord- en zuidpool hebben.

Vervolgens lieten de onderzoekers deze deeltjes los in een opwaartse waterstroom, die de zwaartekracht compenseert en turbulent is. De deeltjes krijgen daardoor te maken met verstorende krachten en gaan samen op zoek naar situaties die energetisch optimaal zijn.

De richting van magnetische energie werkt soms mee of soms tegen bij het creëren van een bepaalde vorm. De deeltjes in de experimenten kregen een voorkeursrichting mee. De energie is te sturen door de vorm van het omhulsel om de magneet (zelf van neodymium-ijzer-boor) te variëren.

Er werden drie situaties bestudeerd: de energie voor de parallelle richting was gelijk aan die van de antiparallelle, de eerste was twee keer zo groot of juist de helft.

Is de parallelle energie groter dan de antiparallelle, dan neigen alle vormen naar een 1D rechte lijn. Behalve een lijn van bolletjes, die bij voldoende bolletjes kan sluiten in een ring.

Is de voorkeursrichting antiparallel, dan vormen zich 2D ‘platen’. Bij gelijke parallelle en antiparallelle energie, klonten de bolletjes samen: de cilinders vormen regelmatige 3D kristallen en de kubusjes laten nog een combinatie van vormen zien.

Hoewel de cilinder de beste kandidaat lijkt, blijven de structuren die met bolletjes worden gevormd, langer intact in de waterstroom: minutenlang in plaats van seconden. De onderzoekers vermoeden dat dit komt doordat bolletjes minder gevoelig zijn voor kleine afwijkingen die de krachten tussen de magneten doen afnemen.

De experimenten zijn uitgevoerd met deeltjes die millimeter afmetingen hebben. Plan is om de experimenten ook met micrometer-afmetingen te doen. Dat kan met de fabricagetechnieken die ook worden gebruikt voor magnetic random access memories (MRAM).

Via zelf-assemblage zijn dan bijvoorbeeld ringvormige magnetische geheugens te maken. De onderzoekers verwachten ook dat het principe voor een elektrische dipool hetzelfde is, zodat ook fotonische kristallen en 3D-elektronica tot de mogelijkheden behoren. << (Lydia Heida) (foto: UTWente)

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Nieuwe techniek geeft sneller resultaten leveraandoening

Een internationaal onderzoeksteam, met onder meer UZA/UAntwerpen, zorgt voor betere detectie van leveraandoeningen door de autofluorescerende eigenschappen van lipofuscine in te zetten.

Jan Verhaeghe, Agesia: passie voor composieten - topingenieur

“Ik ben nog steeds in de running”, zegt Jan Verhaeghe (66). Hij golft nu bij de senioren. Daar is ’t van: ‘En wat hebt gij gedaan?’ In de plaats van ‘wat doe je nog?’

Innovatief zonnepaneel voor grootschalige productie op komst

TNO, Eurotron, Groenleven en SIEC ontwikkelen een nieuw zonnepaneel dat meer stroom genereert en de elektriciteitskosten verlaagt in vergelijking met conventionele panelen.

Lapp introduceert Ölflex Servo one cable solutions

Door stijgende energieprijzen en strenge normeringen neemt de wereldwijde vraag naar energiezuinige motoren steeds meer toe. Lapp is de eerste kabelfabrikant om one cable solutions te leveren.

Ingenieursbureau Betic onder dak bij VK Architects & Engineers

VK Architects & Engineers heeft onlangs het Luxemburgse ingenieursbureau Betic overgenomen. Hiermee krijgen hun internationale groeiambities steeds meer vorm.

Grensregio zet verder in op energie- en klimaatneutrale gebouwen

Het Vlaams-Nederlandse Interregproject SUNOVATE ontwikkelt en integreert infrarood-licht regulerende, gepigmenteerde polymeerfolies in zonnepanelen en ramen.

Kunstmatige huid laat robots zweten

TU Eindhoven ontwikkelt een coating die actief en herhaaldelijk stoffen kan afgeven en opnemen onder invloed van radiogolven, voor onder meer genezen van wonden, robots en Virtual Reality.

Markus Steilemann wordt voorzitter van PlasticsEurope

Covestro CEO Markus Steilemann (50) is de nieuwe voorzitter van PlasticsEurope, de vereniging van kunststofproducenten in Europa. Hij volgt Javier Constante van Dow Chemical op.

Permanente en veilige gegevensbewaking op afstand

Met B&R kunnen machinebouwers een permanente verbinding tot stand brengen met installaties en machines in het veld. Met LogTunnel kunnen gegevens van machines op een centrale locatie worden gearchiveerd. Eventuele onregelmatigheden in de prestaties kunnen vroegtijdig worden opgespoord om de maximale beschikbaarheid te behouden.

Partners