(Phys.org) - Een team van onderzoekers van verschillende onderzoeksinstellingen in Duitsland heeft ontdekt dat bepaalde soorten nanodeeltjes kunnen worden gemaakt met zwevende druppels verwarmd water - Leidenfrost-druppels. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , het team beschrijft hoe ze hybride schuimen van metaalpolymeer en andere nanodeeltjes hebben gemaakt met niets meer dan water op een verwarmd substraat.

Bijna iedereen heeft Leidenfrost drops in actie gezien, ze komen voor wanneer een kleine hoeveelheid water in een reeds verwarmde pan wordt gedumpt - de druppels die zich vormen glijden rond alsof er geen wrijving is vanwege de stoom die zich eronder opbouwt. In deze nieuwe poging de onderzoekers merkten op dat niet alleen water in Leidenfrost-druppels in stoom verandert, maar het lijkt erop dat positieve ionen zich in die stoom verzamelen, waardoor negatieve ionen zich verzamelen in de vloeistof erboven. Als gesmolten metaal aan het mengsel wordt toegevoegd, de positieve ionen worden aangetrokken door de negatieve ionen in de vloeistof, waar ze reageren en stollen tot bepaalde soorten nanodeeltjes.

Met behulp van deze techniek ontdekte het team dat ze in staat waren om nanoporeus zwart goud te creëren, evenals verschillende soorten schuim op basis van nanodeeltjes en ook coatings van nanodeeltjes die hechten aan een driedimensionaal substraat - allemaal zonder giftige chemicaliën te gebruiken. Onderzoekers hebben gezocht naar een manier om dergelijke materialen op nieuwe manieren te maken die niet resulteren in giftige bijproducten. Conventionele methoden zijn afhankelijk van het gebruik van een verscheidenheid aan giftige chemicaliën om de gewenste reacties tot stand te brengen. Dat leidt op zijn beurt tot milieuproblemen en tot bezorgdheid over de toxiciteit van de nanomaterialen zelf. Het proces met Leidenfrost druppels, anderzijds, is zo schoon als maar kan, de onderzoekers rapporteren, zonder dat er reductiemiddelen nodig zijn - de reacties vinden plaats in de verwarmde druppels zonder enige andere vermenging - waardoor de onderzoekers de techniek omschrijven als 'groene chemie'. Het eindresultaat is een veel schonere manier om nanodeeltjes te maken, dat is goed nieuws, aangezien wetenschappers nieuwe toepassingen voor hen hebben ontdekt in een grote verscheidenheid aan producten. De onderzoekers denken dat de nanodeeltjes die ze tot nu toe hebben gemaakt, ooit in medische of elektrische componenten kunnen worden gebruikt.

© 2013 Phys.org