ENGINEERINGNET.BE - De inspiratie kwam van een voorbeeld van antieke nanotechnologie in de kunstgeschiedenis: de Lycurgus-beker, daterend uit het 4e-eeuwse Rome. Dit is een glazen bokaal waarvan de kleur verandert van groen naar rood, afhankelijk van de belichting van de beker.
Deze eigenschap, bekend als dichroïsme, komt voor oud glaswerk alleen voor in de Lycurgus-beker. Pas in 1990 werd de beker geanalyseerd met een elektronenmicroscoop. Toen bleek dat nanodeeltjes van zilver en goud aan het glas waren toegevoegd om dit composietmateriaal te maken.
In 2019 lukte het een team van onderzoekers onder leiding van Vittorio Saggiomo een nieuwe creatie te vervaardigen. In het Laboratorium voor Bionanotechnologie van Wageningen University & Research ontwikkelden zij een printbare nanocomposiet die de balans die de maker van de Lycurgus-cup bereikte, nabootst.
Dit is gebaseerd op de aanwezigheid van nanodeeltjes van goud in de composietmaterialen. Maar de Lycurgus-beker bevat een verhouding van 2:1 zilver/goud nanodeeltjes, waarbij zilver veel reactiever is dan goud.
Het team ontwikkelde dus een nieuwe werkwijze om de reactiviteit van de zilverdeeltjes te verminderen en de synthese op het juiste moment te stoppen voor het verkrijgen van een precieze omvang aan nanodeeltjes. Toen een kleine hoeveelheid van gouden nanodeeltjes werd toegevoegd en het composiet werd geëxtrudeerd voor het printen, kwamen de resultaten dicht bij die van de Lycurgus-beker.
Dichroïsche materialen worden vaak gebruikt als filters, waarbij ze bundels wit licht splitsen voor gebruik in LCD-systemen, microscopie en in verlichtingssystemen. Bij gebruik als spiegel, zoals in kwarts-halogeenlampen, is de lichtopbrengst bijzonder hoog zonder de dat er oververhitting optreedt.
De flexibiliteit en controle die het Wageningse team onder leiding van Saggiomo bereikte, maakt de weg vrij voor een meer flexibele en economische productie van dichroïsche materialen voor het creëren van materialen met 100 % dichroïsche eigenschappen.
