Nederlands onderzoek levert zelfbouwende nanobruggen op

Wetenschappers van de Universiteit Twente zijn er in geslaagd zelfassemblerende bruggen van nanodeeltjes te bouwen. De vinding zou op termijn onder meer bruikbaar zijn voor de ontwikkeling van minuscule schakelingen en sensoren.

De onderzoekers maken gebruik van in water opgeloste polystyreenbolletjes van ongeveer 500 nanometer groot. De oplossing wordt in kanaaltjes aangebracht en vervolgens verdampt, waarna een strip bolletjes overblijft. De lengte en breedte van de brug worden bepaald door de afmetingen van de sleuf, terwijl de snelheid waarmee de oplossing wordt aangebracht, de dikte van de brug bepaalt. Aan de strip worden gouddeeltjes en dendrimeren toegevoegd, waardoor de nanodeeltjes aan elkaar plakken. Zo ontstaat er een minuscule balk, die bijvoorbeeld op een 'kloof' gestempeld kan worden en zo een brug vormt. De methode is ook toepasbaar voor andere materialen, zoals silica.

Volgens de wetenschappers kan de vinding toegepast worden in de micro-elektronica, bijvoorbeeld voor nanoschakelingen of -sensoren. Ook denkt het team aan gebruik voor optische filters die bepaalde golflengtes wel of niet doorlaten. Het onderzoek werd uitgevoerd door de Molecular Nanofabrication Group en de Materials Science and Technology of Polymers Group van het MESA+-instituut van de Universiteit Twente. De resultaten zijn gepubliceerd in de deze week verschenen editie van het blad Small, een vakblad voor nanotechnologie.

Reacties (53)

[Soldaatje]

Ik heb zoiets ook wel eens op discovery gezien maar dat ging over wolkenkrabbers die zichzelf repareren.
Nanodeeltjes zijn interessant omdat ze hun eigen gewicht kunnen dragen, dan kan je dus een ruimtelift maken.

[Dooievriend]

1. Er is geen "gewicht" in de ruimte.
2. Het is niet omdat je 1x je eigen gewicht kunt dragen dat je 1*10^2^... keer je eigen gewicht kan dragen => de basis moet de hele brug/lift dragen.
3. Wolkenkrabbers die zichzelf repareren zal vermoedelijk wel niet met nanodeeltjes gebeuren. Nano = 10^-9 m, wolkenkrabber = 10^2 m. Je zal nogal wat nanodeeltjes nodig hebben...

[OddesE]

1) Klopt, maar een ruimtelift reikt vanaf het oppervalk van de aarde tot in de ruimte, waardoor hij voor een groot deel wel onder invloed van de zwaartekracht staat.

2) Een ruimtelift 'staat' niet op aarde, maar hangt vanuit een stationaire sateliet naar de aarde (en even ver de ruimte in, of met contra-gewicht, om het in evenwicht te houden). De basis van de lift hoeft dus niet het hele gewicht te dragen maar zal meer als ankerpunt dienen.
Het gaat dus eigenlijk niet om draagkracht maar om trekkracht.

3) Het formaat van de wolkenkrabber boeit niet. Bij de reparatie techniek moet je denken aan bolletjes die door het beton worden gemixed. Hiervan zijn al varianten in gebruik waarbij men (niet-nano) bolletjes met daarin een soort lijm door het beton mixed. Als er een scheur in het beton komt breken de bolletjes, waardoor de lijm vrij komt. De vloeibare lijm vult de scheur en wordt hard doordat er lucht bij komt.

[rob12424]

Alleen jammer dat de aarde draait! Ik denk dat als je een ruimte lift hebt je daar ook rekening mee moet houden! ( Nogal lullig als je in je wolkenkrabbetje zit en een astronaut komt met lift en al je huiskamer binnenzeilen!)

[High-Voltage2]

Alleen jammer dat de aarde draait! Ik denk dat als je een ruimte lift hebt je daar ook rekening mee moet houden! ( Nogal lullig als je in je wolkenkrabbetje zit en een astronaut komt met lift en al je huiskamer binnenzeilen!)

Daarom een (geo)stationaire satelliet, die beweegt relatief ten opzichte van het aardoppervlak niet omdat ze dezelfde hoeksnelheid heeft.
Nadeel is echter wel dat die beesten +/- 36k kilometer van het oppervlak staan.

[ATS]

Nee, wolkenkrabbers repareer je met bacteriën.

[OddesE]

Niet nee.

Ja *en* je kan ze *ook* met bacterien repareren. En nog op tig andere manieren.

[GravGunner]

@1: In de ruimte niet, maar voordat je daar bent.....
@3: in zijn geheel wel ja, maar schade begint vaak klein en als je hier een systeem
voor vind(bv met geluid) om deze scheuren op te sporen en een robot hebt die ze erheen brengen gaat dit makkelijker

[Noxious]

De onderzoekers maken gebruik van in water opgeloste polystyreenbolletjes van ongeveer 500 nanometer groot. De oplossing wordt in kanaaltjes aangebracht en vervolgens verdampt, waarna een strip bolletjes overblijft.

De uitwerking is dus vergelijkbaar met een mal en wat gips?

Maar dan ietsjes kleiner

[Wraldpyk]

ja ik denk dat dat een kromme manier is om dat te zeggen.

Maar dit is een goede ontwikkeling, hier zullen vast en zeker weer nieuwe producten mee gemaakt kunnen worden die nog compacter, sterker of beter zijn

[High-Voltage2]

Vraag me toch af of ze het water behandeld hebben om de oppervlaktespanning te verkleinen. Want een ruwe schatting zegt mij (op die foto) dat de bruggen ongeveer 2µm (vier bolletjes van 500nm) breed zijn. Een simpel waterdruppeltje is al snel veel groter. Het lijkt me dus niet eenvoudig om de oplossing tot netjes in de hoeken van het kanaal te krijgen. Tenzij de nodige adhesie krachten optreden natuurlijk.

Wel knap dat die bolletjes zo mooi gestapeld zijn. Zeer geconcentreerde oplossing ofzo?

[WPN]

op het plaatje staat een schaal verdeling waarmee te zien is dat de brug 4µm groot is


hmmm correct: ik nam breed aan als op het plaatje van links naar rechts

[Reactie gewijzigd door WPN op 24 juli 2024 01:53]

[Noxious]

Nou, als ik zo kijk is 'ie hoogstens iets breder dan 2µm. Ook staat er in de tekst dat ze inderdaad 500nm zijn wat High-Voltage2 ook zegt. En er zitten er inderdaad maar 4 op een rij met iets tussenruimte.

[CopyCatz]

Onder die ene brug zit wel een dakloos nanodeeltje nu.

[Kosty]

ROFL

Serieus nu : Hoe komt dat bolletje daar (Is het een bolletje dat uit een van de bruggen is "gevallen" ?)? Dat betekend dat de techniek toch enkele mankementen vertoont ?
In dat geval denk ik niet dat men het snel zal gebruiken in commerciële producten...

[Gerco]

Dat lijkt me wat voorbarig Technieken op deze schaal zijn nooit perfect, niet met de huidige staat van de techniek.

Denk je soms dat een goed geslepen mes op nanoschaal ook perfect glad is? Dat lijkt wel een berglandschap. Dat iets op nanoschaal niet perfect is wil niet zeggen dat het onbruikbaar is hoor

[arjankoole]

of een scherpe naald waar je in het ziekenhuis geprikt wordt. Onder de electronen-micro is dat ding een bot ding. (neem daarentegen de angel van een wesp, en je krijgt de kriebels, zo scherp)

[Verwijderd]

bij de 'onderste' brug mist er een deeltje.. zou dat em zijn?

[Maggy]

Die nano-bolletjes blijven vaste deeltjes, opgelost in water is dus een onjuiste term. Ze zweven in water. De nogal nauwkeurige stapeling is een eigenschap die in deze techniek ingebakken zit.

Er is overigens een eetcafe Nano in Brugge waarmee geen enkel verband bestaat.

[High-Voltage2]

Die nano-bolletjes blijven vaste deeltjes, opgelost in water is dus een onjuiste term. Ze zweven in water.

Een suspensie dus?

[Henk007]

De onderzoekers maken gebruik van in water opgeloste polystyreenbolletjes van ongeveer 500 nanometer groot.

In mijn wereldbeeld heet dit eerder gedispergeerd in plaats van opgelost. In een oplossing is de opgeloste stof als molecuul of ionen aanwezig, niet als clusters in de vorm van bolletjes.

edit: precies wat Maggy hierboven zegt dus, great minds.. enz.
edit2: High-Voltage2 heeft gelijk: een dispersie van een vaste stof in een vloeistof heet een suspensie

[Reactie gewijzigd door Henk007 op 24 juli 2024 01:53]

[ikt]

Ik ben dom, maar ik denk dat op deze manier je moeilijk bereikbare electronica kunt repareren door ze simpelweg onder te dompelen als de ontwikkeling daar is?

[fevenhuis]

Ja bijna, nog even en het is zover, ik denk dat we tegen die tijd ook kunnen vliegen door op onze duim te blazen.

[Verwijderd]

ik vermoed zelfs dat je dat uit je duim aan het zuigen bent.

[Kalix]

Bewijst maar weer is hoe goed wij Nederlandser zijn in bruggen bouwen.

[Verwijderd]

Wij Nederlanders zijn er nogal goed in om onze voeten droog te houden hé.

OT:
Stukje techniek dit hoor. Dit zouden heel kunnen toepassen in de ruimtevaart, denk daarbij aan radiatie metingen, ruimte camera's. En misschien zien we dit ook wel terug in onze computer over 10 tot 15 jaar!

[Verwijderd]

Hoe hou je die zelfbouwende deeltjes dan onder controle? In die zin dat ze zichzelf niet maar verder en verder vermenigvuldigen. Zie http://exitmundi.nl/graygoo.htm

[High-Voltage2]

Dat heeft niets met het artikel te maken... In het artikel ga je passieve bolletjes met nanometrische afmetingen in een suspensie brengen om ze aldus te kunnen ordenen in brugje. Het is niet dat die bolletjes zichzelf kopieren uit ander materiaal en zelf structuren vormen. We moeten ze in een suspensie brengen en vervolgens het water afdampen zodat de bolletjes overblijven.

[Verwijderd]

Zien we nu binnenkort 7of 9 een brug bouwen dan?

[Verwijderd]

ok misschien kom ik dom over maar wat is 7 of 9?

[Dooievriend]

Resistance is futile, you will be assimilated.

Seven of Nine is een buitenaards wezen van het "ras" Borg in het Star Trek universum. Borgs zijn een soort van mensen met mechanische implantaten. Ze assimileren ook andere wezens door nanodeeltjes in het lichaam van het andere wezen te pompen. Die nanodeeltjes creëren dan de mechanische implantaten bij het zopas geassimileerde wezen. Daarmee, nanobruggen <=> Borg <=> Seven of Nine.

[Verwijderd]

aha op die manier, bedankt voor het ophelderen

[Gersomvg]

Geen idee;

Als ik google zo even bekijk bedoelt hij dit:
http://en.wikipedia.org/wiki/Seven_of_Nine

[BlackOwl]

een (ex-)borg uit star trek

[Spockz]

Seven of Nine is een karakter uit Star Trek: Voyager. Wat hij dus probeert te zeggen is wanneer we in staat zijn om zelfstandige 'nanobots' te bouwen.