Onderzoekers produceren honingraatvormige films met een benadering die nabootst wat er gebeurt als we ademen op een glazen oppervlak. De films hebben potentieel gebruik in tal van toepassingen, van weefselregeneratie en bio-sensing tot zonnecellen, verklaart een artikel in het tijdschrift Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen .

Materiaalwetenschapper Hiroshi Yabu van de Tohoku University beoordeelde het laatste onderzoek naar de fabricage van honingraatfilms met behulp van de ademfiguurtechniek. Deze techniek bouwt voort op jarenlang onderzoek om te begrijpen wat er gebeurt als een ademnevel op een glazen oppervlak ontstaat, en hoe dauwdruppels zich vormen.

Waterdruppels condenseren wanneer vochtige lucht over bepaalde met oplosmiddelen vermengde stoffen wordt geleid. Ze vormen een zeer uniforme, dicht opeengepakte reeks en zinken in de substantie. Als het oplosmiddel dan verdampt, een poreuze, honingraatvormige filmvormen.

Deze honingraatfolies hebben een breed scala aan potentiële toepassingen, afhankelijk van hun individueel unieke eigenschappen. Bijvoorbeeld, het afpellen van een honingraatfilm van een siliciumwafel leidt tot de vorming van nano-pieken op de wafel, het 'anti-reflecterend' maken; een eigenschap die kan worden gebruikt om de efficiëntie van zonnecellen te verbeteren.

De films kunnen ook worden gebruikt als steiger voor weefselregeneratie. Er wordt onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van biologisch afbreekbare honingraatfilms met eigenschappen die de groei van specifieke soorten cellen en weefsels stimuleren.

"De productie van honingraatfilms kan op industriële schaal worden uitgevoerd, hun mogelijke toepassingen op gebieden zoals optica, fotonica, oppervlakte wetenschap, biotechnologie, en regeneratieve geneeskunde, ' zegt Yabu.

Onderzoekers onderzoeken verschillende stoffen en fabricagetechnieken om deze films voor verschillende doeleinden te maken. Bijvoorbeeld, het afzetten van metalen op reeds gevormde honingraatfilms kan hun eigenschappen veranderen, zoals het geleidend maken van warmte en elektriciteit. In tegenstelling tot, films gemaakt van polyioncomplexen van polyamidezuren zijn bestand tegen hitte. Films die 'fotochrome' verbindingen bevatten, veranderen van kleur bij blootstelling aan licht. Zeer waterafstotende films kunnen worden gemaakt met behulp van een soort op fluor gebaseerde copolymeren.

Wetenschappers experimenteren ook met het veranderen van de vormen van de films door ze uit te rekken en te verkleinen, en met manieren om waterdruppels en de resulterende poriegrootte en vorm te beheersen. Bijvoorbeeld, het toevoegen van nanodeeltjes of het aanpassen van de luchtstroomrichting over de droogoplossing leidt tot elliptische poriën, in plaats van ronde.