Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Maak het met mineralen!

Door een serie van ionuitwisselingen kan de chemische samenstelling van een composiet helemaal worden aangepast terwijl de originele vorm behouden blijft, zoals het skelet van een zee-egel die in enkele seconden wordt omgezet van kalk in een perovskiet halfgeleider van methylammonium-loodbromide die onder ultravioletbestraling groen licht geeft.

NTvN 89-01

Het eerste nummer van 2023 is uit!

De nieuwe Deltares GeoCentrifuge

Een dijk testen met 150 keer de zwaartekracht met de nieuwe Deltares GeoCentrifuge: lees er alles over in het januarinummer van het NTvN.

Vorige Volgende

Artikel

Maak het met mineralen!

Gepubliceerd: 1 December 2022 09:01

Overal om ons heen groeien organismen fantastisch gevormde materialen uit simpele mineralen, maar met uitzonderlijke eigenschappen. Botten die zowel sterk als licht van gewicht zijn, schelpen die harde inslagen doorstaan en zeesterren met gemineraliseerde ogen. Als we geïnspireerd door biomineralisatieprocessen zelf kunstmatige reacties kunnen ontwikkelen, opent dit ongekende mogelijkheden richting materialen die momenteel nog moeilijk of zelfs onmogelijk zijn om te maken.

Auteur: Wim Noorduin

Koralen, botten, maar ook de skeletten van microscopisch kleine organismen hebben prachtige welvingen, patronen en hiërarchische structuren. Door zulke complexe ordeningen lukt het organismen om ordinaire bouwstenen te organiseren in gestructureerde materialen met uitzonderlijke eigenschappen. Al deze materialen zijn opgebouwd uit microscopisch kleine kristallen van veel voorkomende mineralen zoals carbonaat en fosfaatzouten. Ook al vinden we deze biomineralen overal, hoe organismen deze mineralen laten groeien is nog verre van duidelijk. Dat is niet alleen intrigerend als fundamenteel vraagstuk. Als we geïnspireerd door zulke biomineralisatieprocessen zelf kunstmatige reacties kunnen ontwikkelen, opent dit ook ongekende mogelijkheden richting materialen die momenteel nog moeilijk of zelfs onmogelijk zijn om te maken. In dit artikel verkennen we hoe het mogelijk is om met simpele reacties zelf complexe vormen te assembleren en nemen we de eerste stappen richting functionele materialen.

Lees het volledige artikel in het decembernummer of bekijk hieronder de pdf.