Binnen de meeste materialen, weinig beweegt. Maar een nieuwe "actieve nanocomposiet" wemelt van de beweging:kleine deeltjes verbinden of scheiden, waardoor de kleur van het gehele materiaal verandert. Het is gemaakt door wetenschappers van het Leibniz Institute for New Materials in Saarbrücken in een poging om materialen meer dynamiek te geven. Het transparante materiaal kan temperatuurveranderingen "beantwoorden" of, in de toekomst, de aanwezigheid van chemische stoffen en toxines met een kleurverandering. De onderzoekers willen verpakkingsfolies maken die van kleur veranderen als voedsel bederft, bijvoorbeeld.

De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Geavanceerde materialen .

Hoe laat je vaste deeltjes in een vast materiaal bewegen? "Je wilt zelden dat dit in staal gebeurt, beton, of plastic, omdat vrije beweging meestal een zwakke plek in het materiaal impliceert. In onze actieve nanocomposieten, deeltjes worden ontkoppeld van het hoofdmateriaal in kleine compartimenten, terwijl de rest stabiel blijft, " zegt Tobias Kraus, Hoofd van de Structure Formation Group bij INM.

Het onderzoeksteam gebruikte een truc:als rozijnen in een pudding, ze verdeelden kleine vloeistofdruppeltjes in een polymeer. De druppeltjes bevatten gouden nanodeeltjes die vrij in elke druppel kunnen bewegen. iets wat ze niet konden doen in de vaste stof:"De deeltjes zijn nu vrij om te agglomereren of vrij te bewegen in de hele druppel. De kleur van de nanocomposiet hangt af van hoe ver de nanodeeltjes van elkaar verwijderd zijn, het verandert in ons voorbeeld van robijnrood naar grijsviolet. De deeltjes kunnen weer scheiden, en de kleurverandering is volledig omkeerbaar, " legt professor Kraus uit.

Het blote oog kan noch de druppeltjes noch de nanodeeltjes binnenin onderscheiden. De gehele composiet is doorschijnend; het verandert eenvoudig van kleur afhankelijk van de temperatuur. "Het resultaat is relevant voor toepassingen die transparante materialen vereisen. We stellen ons voor om het op heldere films te coaten, bijvoorbeeld, ", zegt de materiaalwetenschapper Kraus.

In de huidige publicatie de deeltjes agglomereren afhankelijk van de temperatuur. In de toekomst, de wetenschappers willen dat het nanocomposiet reageert op chemische prikkels. "Men kan dit gebruiken om hoge vitamine C-concentraties of toxines direct te visualiseren, bijvoorbeeld, ' zegt Kraus.