Spinnendraad als chemische sensor

Chemische sensor van spinnendraad

De spinnendraaddetector in simpele vorm


Spinnendraad heeft mensen al heel lang geïntrigeerd. Het is sterk en licht en heeft ook nog eens bijzondere optische eigenschappen, waardoor het kan fungeren als (bio)chemische sensor. Aan de polytechnische school in Lausanne (Zwi) achten ze de spinnendraadsensor kansrijk. Spinnendraad wordt inmiddels niet alleen door spinnen meer geproduceerd, maar spinnen doen het nog steeds veel beter en goedkoper.
Lees verder

Lithiumionbatterij ontwikkeld die niet in de fik vliegt

Beschermlaag tegen ontploffen lithiumionbatterij

De kartelige nikkeldeeltje ingebed in polyetheen (afb: Zhen Cheng)

Na is het natuurlijk niet zo dat een lithiumionbatterij om de haverklap in de fik vliegt of ontploft, maar het schijnt toch nog wel eens te gebeuren. Onderzoekers van de Amerikaanse Stanford-universiteit hebben een manier bedacht om die oververhitting tegen te gaan. Als die batterij te warm wordt, dan schakelt de Stanford-vinding de batterij uit. Zodra die weer is afgekoeld kan hij/zij weer stroom leveren. De truc zit ‘m in een kunststoflaag met nikkeldeeltjes. Lees verder

Een mooi plaatje van een materiaalprinter

Materiaalprinter Carbon3D

De Carbon3D-printer trekt het voorwerp als het ware uit de vloeibare hars (onder) (afb: Carbon3D)

De grote hausse lijkt al weer voorbij. Hij verbaast niet meer, de 3d-printer, maar dit plaatje vond ik mooi. Dit schijnt de Carbon3D-printer te zijn van Joseph DeSimone, een hoogleraar aan de universiteit van Noord-Carolina. Hij gebruikte een techniek die al in de jaren 70 was ontwikkeld, de stereolithografie, om ruimtelijke objecten te maken uit vloeistof, die hardt onder invloed van ultraviolet licht. Normaal gesproken bouwen materiaalprinters de voorwerpen laag voor laag op, maar de Carbon3D trekt het voorwerp als het ware uit de vloeibare hars in een listig spel met uv-licht en zuurstof. Strikt genomen is het ding ook helemaal geen printer. De CLIP-techniek maakt de Carbon3D honderd keer sneller dan de laag-voor-laag-3D-printers. Bovendien zouden de materiaaleigenschappen van de door die ‘printer’ gemaakte voorwerpen minstens zo goed zijn als bij spuitgieten. Ford schijnt enthousiast te zijn…

Bron: Wired

Diamanten toekomst voor NMR/MRI (?)

Kernspinmagnetische resonantie; NMR, MRI

Een fraai maar voor mij mysterieuze verbeelding (?) van kernspinmagnetische resonantie van het Pines-lab (afb: Pines-lab)

De NMR-techniek (in medische toepassing MRI genoemd) zou wel eens een grote stap vooruit kunnen maken door toepassing van diamanten. Het signaal en, neem ik het, het oplossend vermogen, van kernspinmagnetische resonantie bleek aanzienlijk vergroot te worden door de hyperpolarisering van 13C-kernen (een koolstofisotoop) in diamant bij het gebruik van microgolven, zo vonden onderzoekers van, onder meer, het Pines-lab in Berkeley (Cal). Die vondst zou toekomstige NMR- en MRI-machines wel eens een stuk nauwkeuriger kunnen maken, denken ze. Lees verder

Materiaalgedrag onvoorspelbaar op basis kwantumbeschrijving

Onoplosbaar wiskundig probleem

Vlnr: Perz-Gracia, Wolf en Cubitt

Een wiskundig probleem dat aan de basis ligt van veel fundamentele vragen in de deeltjes- en kwantumfysica is onoplosbaar. Dat schijnen onderzoekers van de TU München, het University College in Londen en de Complutense-universiteit in Madrid te hebben bewezen. Het zou het eerste belangrijke vraagstuk in de natuurkunde zijn, dat te kampen heeft met zo’n ernstige beperking. Daardoor zou zelfs een volmaakte en volledige beschrijving van de microscopische eigenschappen van een materiaal niet kunnen voorspellen hoe dat materiaal zich in de macrowereld zal gedragen. Lees verder

Zweden ‘baren’ elektrische roos

Elektrische roos uit Zweden

De elektrische roos

Onderzoekers van de universiteit van Linköping hebben een roos gekweekt voorzien vaninwendige analoge en digitale elektronische schakelingen. Daarbij maakten ze gebruik van het vatenstelsel van de planten. De onderzoekers rond Magnus Berggren denken dat hun onderzoek een bijdrage levert aan de ontwikkeling van organische elektronica en voor onderzoek in de plantkunde. Lees verder

Klatergoud-batterij scoort goed als opslagsysteem

magnesium/natriumbatterij

Een schematische voorstelling van de hybride natrium/magnesiumbatterij (afb: Chemistry of Materials)

Lithiumbatterijen (lithiumionbatterijen) vormen momenteel de top van de batterijwereld. Minpunt is dat lithium een lichtelijk schaars materiaal is en er wordt alom gezocht naar een in dat opzicht beter scorende opvolger, die ook qua prestaties van wanten weet. Onderzoekers van het Zwitserse instituut Empa en van de technische hogeschool in Zürich (ETH) hebben een batterij ontwikkeld die bestaat uit ruim voorhanden materialen als ijzer, zwavel, natrium en magnesium. Daar schijnen voor weinig geld grote energieopslagsystemen mee te bouwen zijn.Voor aandrijving is de klatergoud-batterij niet geschikt. Lees verder

Kobalt/grafeen-katalysator bijna net zo goed als platina

Kobal/grafeen-katalysator

Een 15 micron dun velletje kobalt/grafeen-materiaal (afb: Rice-universiteit)

Platina is een veel gebruikte katalysator in de chemische industrie, onder, veel, meer bij het splitsen van water in waterstof en zuurstof. Onderzoekers van, onder meer, de Amerikaanse Rice-universiteit hebben een kobalt/grafeen-katalysator in elkaar geknutseld, die dat bijna net zo goed zou doen als platina, maar alleen een stuk minder duur is. Lees verder

Een atoom platina maakt het verschil als ‘kat’

Eenatoomlegering als effectieve katalysator

Opnames met een rastertunnelmicroscoop: eenzame platina-atomen (Pt) in een koperveld (Cu). De zilveren bolletjes zijn platina-atomen (afb: Tufts-universiteit)

Het is natuurlijk een overdrijving, maar het persbericht van de Amerikaanse Tufts-universiteit heeft het er over dat een enkel atoom platina  van kopereen katalysator maakt (in de wandeling ‘kat’ genoemd) die de chemie een stukje ‘groener’ zou kunnen maken. De ‘kat’ zou beter presteren dan het dure platina, maar ook beter dan koper. Lees verder

Grafeen vormt team met silicium en perovskiet in zonnecellen

Zonnecel silicium/perovskiet

De opbouw van de ‘dubbelcel’ (perovskiet/silicium). Het perovskiet schijnt de zwarte laag te zijn (afb: F. Lang HZB)

Onderzoekers van het Helmholtz-centrum in Berlijn hebben een proces ontwikkeld om de kwetsbare perovskietlagen te bedekken met grafeen als contactmateriaal. In combinatie met silicium zou deze meerlaagse zonnecel een groter deel van het zonnespectrum omzetten in elektrische energie. Lees verder