01 juli 2014

Size matters

Nieuwe materialen knutselen, en dan maar hopen dat het gelukt is!

Kleine deeltjes maken in het lab, en pas maanden later in het lab in Kopenhagen zien of het ook echt gelukt is.

Piepkleine deeltjes De reactie die ik bestudeer, vindt plaats op het oppervlak van koper. Om zo veel mogelijk koperoppervlak te creëren, moet ik ontzettend kleine deeltjes maken die soms slechts uit een paar honderd atomen bestaan. De deeltjes zijn dan een paar nanometer groot: tienduizend keer kleiner dan de dikte van een haar. Echt bijzonder dat je met behulp van de juiste scheikunde deeltjes zó klein kunt maken.

Medium
Kleinere deeltjes hebben in verhouding een groter oppervlak.

Samensmelten De koperdeeltjes zitten echter niet stil, tijdens zo’n reactie kunnen al die kleine deeltjes razendsnel samensmelten tot grotere deeltjes. Slecht nieuws want veel van het oppervlak – en daarmee de activiteit – gaat dan verloren. Door de koperdeeltjes vast te pinnen op een drager (een wit poederachtig zand), scheid je ze van elkaar en smelten ze niet zo snel samen. Maar uiteindelijk gebeurt het alsnog. Ik onderzoek hoe dat gebeurt en hoe we dat proces kunnen limiteren.

Douane Maar hoe weet ik of het gelukt is om de deeltjes zo klein te krijgen als ik wilde? Ze zijn zo klein dat je ze niet met een gewone microscoop kunt zien. Daar heb je een speciale elektronenmicroscoop voor nodig. De duurste en beste microscopen kosten een paar miljoen euro en in Denemarken bij mijn sponsor staat er zo een. Af en toe mag ik naar Kopenhagen afreizen om dit apparaat te gebruiken. Met mijn kleine deeltjes in een wit poedertje in een potje in mijn handbagage. Als de douane maar geen rare vragen gaat stellen…

Medium
Met mijn kleine deeltjes in mijn handbagage.

Naaldhakken Goed, daar sta ik dan met mijn poedertje met kleine deeltjes. Ik heb de beschikking over een van de beste microscopen ter wereld. Dat betekent echter niet dat je ook automatisch de atomen kunt zien. Je moet eerst de microscoop perfect afstellen en dat is geen gemakkelijke opgave. Daarnaast moet niet alleen de microscoop perfect zijn, maar ook de omgeving. Vibraties en elektromagnetische straling kunnen namelijk het beeld ernstig verstoren. Zo kon ik op mijn beeld een keer precies zien dat een vrouw met naaldhakken door de gang liep. Met de hulp van mijn Deense collega’s is uiteindelijk alles perfect afgesteld. Voor het eerst zie ik atomen, in een materiaal dat ik zelf heb gemaakt!

Medium
TEM afbeelding met atomaire resolutie. De golvende lijnen linksboven zijn op elkaar liggende grafeenlagen in een koolstof nanobuis. De kruisende lijnen voor de deeltjes in het midden en rechts zijn atoomvlakken van koper of zinkoxide.

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE