Jaargang 18, zomer 2011 ... - Technische Universiteit Eindhoven
Jaargang 18, zomer 2011 ... - Technische Universiteit Eindhoven
Jaargang 18, zomer 2011 ... - Technische Universiteit Eindhoven
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Nanobuisjes voor beeldschermen<br />
Binnen tien jaar zijn we door de wereldvoorraad<br />
indium heen. Om te voorkomen dat we daardoor<br />
straks geen beeldschermen en zonnecellen<br />
meer kunnen maken, zoekt men naarstig naar<br />
een vervangend materiaal om er transparante<br />
geleidende elektrodes van te maken. In Nature<br />
Nanotechnology verscheen onlangs een TU/epublicatie<br />
waarin een alternatief op basis van<br />
koolstofnanobuisjes wordt gepresenteerd.<br />
De stof indiumtinoxide (ITO) is doorzichtig<br />
én het geleidt elektriciteit. Deze bijzondere<br />
combinatie van eigenschappen maakt ITO een<br />
geschikt materiaal voor transparante elektroden<br />
in beeldschermen van telefoons, televisies en<br />
laptops.Ook in zonnecellen en organische leds<br />
worden dunne laagjes ITO als elektrodes gebruikt.<br />
De vraag naar indiumtinoxide neemt dan<br />
ook exponentieel toe, zegt prof.dr.ir. Paul van<br />
der Schoot, terwijl de wereldvoorraad van het<br />
zeldzame metaal indium net zo hard afneemt.<br />
In samenwerking met de groep van polymeerchemicus<br />
prof.dr. Cor Koning doet theoretisch<br />
fysicus Van der Schoot dan ook al enkele jaren<br />
onderzoek naar een potentiële vervanger van<br />
ITO. Ze richten hun blik daarbij op koolstofnanobuisjes:<br />
langwerpige nanostructuren die ongeveer<br />
een miljoenste millimeter dik zijn, maar<br />
duizend tot honderdduizend keer zo lang kunnen<br />
worden. Deze nanobuisjes geleiden stroom<br />
Kokkelmans is expert in de theorie van ultrakoude<br />
atomen. Hij studeerde en promoveerde<br />
aan de TU/e-faculteit <strong>Technische</strong> Natuurkunde.<br />
Borromeaanse ringen zijn gedrieën onlosmakelijk<br />
met elkaar verbonden, maar als je één<br />
van de drie ringen verwijdert, blijken de overige<br />
twee automatisch ook los te komen. De<br />
ultrakoude atomen die Kokkelmans beschrijft,<br />
manifesteren zich volgens hem soms op vergelijkbare<br />
wijze.<br />
Tegenwoordig leidt hij zijn eigen theoriegroep<br />
binnen de vakgroep Coherence and Quantum<br />
Technology. De afgelopen jaren stak hij veel tijd<br />
en de gedachte is dat je plastics geleidend kunt<br />
maken door er koolstofbuisjes aan toe te voegen.<br />
Om ervoor te zorgen dat de nanobuisjes<br />
een mooi netwerk in het plastic vormen, wordt<br />
bindmiddel bijgevoegd dat bij verwarming<br />
samenvloeit tot een film. Nadeel daarbij is<br />
dat nanobuisjes van nature niet oplossen in<br />
water. De onderzoekers voegden daarom een<br />
zeepachtige stof toe die de nanobuisjes oplost<br />
en de geleiding met bijna een factor honderd<br />
laat toenemen. Daarmee geleidt een dun laagje<br />
van dit plastic met nanobuisjes al goed genoeg<br />
voor toepassing als antistatische laag voor<br />
Polymeerchemicus<br />
Cor Koning (l) en<br />
fysicus Paul van<br />
der Schoot doen<br />
onderzoek naar<br />
koolstofnanobuisjes<br />
als<br />
vervanger voor<br />
indium.<br />
Foto: Bart van Overbeeke<br />
in het beschrijven van het Efimov-effect<br />
in wolkjes ultrakoude atomen. Om aan te<br />
tonen dat Efimovs theorie universeel is,<br />
besloot Kokkelmans in samenwerking met<br />
Lev Khaykovich van de Israëlische Bar-Ilan<br />
universiteit een experiment te doen met<br />
lithiumatomen.<br />
Kokkelmans berekende voor lithium precies<br />
bij welke waardes van het magneetveld het<br />
Efimov-effect zou moeten optreden.<br />
In Israël vond Khaykovich in een ultrakoud<br />
wolkje lithium inderdaad het voorspelde<br />
gedrag bij het juiste magneetveld.<br />
beeldschermen, of voor het afschermen van<br />
elektromagnetische straling. Daarnaast is het<br />
nieuwe materiaal in tegenstelling tot ITO, milieuvriendelijk.<br />
Alle stoffen zijn op waterbasis<br />
en er komen geen zware materialen zoals tin bij<br />
kijken. Bovendien is de nieuwe transparante,<br />
geleidende film geschikt om flexibele beeldschermen<br />
mee te maken. Koning en Van der<br />
Schoot hebben er daarom veel vertrouwen in<br />
dat hun vinding op niet al te lange termijn een<br />
bruikbaar product oplevert. Het procédé is inmiddels<br />
gepatenteerd door het Dutch Polymer<br />
Institute, dat het onderzoek financierde.<br />
Dat Kokkelmans en zijn collega’s het<br />
universele gedrag waarnamen, terwijl<br />
Amerikaanse collega’s hiervoor geen bewijs<br />
vonden, komt volgens Kokkelmans doordat<br />
zijn theoretische model geavanceerder is.<br />
‘In ons model hebben we ook experimentele<br />
gegevens verwerkt. Daardoor weten<br />
wij preciezer bij welke magneetvelden de<br />
interacties tussen de atomen plotseling<br />
toenemen.’<br />
De berekeningen aan het Efimov-effect<br />
leverden Kokkelmans en zijn collega’s al<br />
vier publicaties op.<br />
M A T R I X / 2 / 2 0 1 1 2 1
Change language