(Phys.org) - Een team van onderzoekers van PSL Research University in Frankrijk en Brown University in de VS heeft een manier gevonden om de permeabiliteit van koolstofnanobuisjes nauwkeurig te meten. Ze hebben een overzicht van hun techniek gepubliceerd in het tijdschrift Natuur . Angelos Michaelides van University College London biedt een News &Views-paper waarin het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer wordt geschetst.

Wetenschappers die op verschillende gebieden werken, zijn al enkele jaren hard aan het werk om koolstofnanobuisjes te bestuderen vanwege de unieke en nuttige eigenschappen van het materiaal, een daarvan is lage wrijving. Dit specifieke kenmerk is onder de aandacht gekomen van ingenieurs en andere onderzoekers die werken aan het verbeteren van ontziltingsapparatuur - minder wrijving in een dergelijk apparaat zou het efficiënter maken. Maar omdat nanobuisjes zo klein zijn, was het moeilijk te meten hoe snel water erdoorheen kan gaan - tot nu toe was de testresultaten zijn zo sterk uiteengelopen dat geen enkele als nauwkeurig kan worden beschouwd. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een techniek bedacht die nauwkeurig en betrouwbaar is, wat suggereert dat het probleem eindelijk is opgelost.

Beseffend dat het meten van een vloeistof die door een nanobuisje beweegt niet echt haalbaar was, tenminste voor nu, de onderzoekers ontwikkelden in plaats daarvan een apparaat dat de verplaatsing meet van polystyreen nanodeeltjes die groot genoeg waren om gezien te worden. Het apparaat bestond uit twee kleine putjes met water die verbonden waren door een enkele nanobuis. De nanodeeltjes werden gesuspendeerd in de put waarin het water zou stromen terwijl het door de nanobuis werd uitgeworpen. Om het apparaat te laten werken, de onderzoekers verhoogden de druk van het water aan de toevoerzijde, waardoor een extreem klein stroompje door de nanobuis en in de andere put wordt geduwd. Door de verplaatsing van de deeltjes in de uitvoer goed te meten terwijl het water naar buiten stroomde, de onderzoekers konden heel nauwkeurig de snelheid meten waarmee het water door de nanobuis bewoog, en daarmee de mate van wrijving.

Als onderdeel van hun experimenten, de onderzoekers probeerden nanobuisjes met straal van verschillende grootte te gebruiken en ontdekten dat de dunste nanobuisjes bijna geen wrijving vertoonden. In scherp contrast, ze ontdekten dat nanobuisjes gemaakt van boornitride (waarvan sommigen hebben gesuggereerd dat ze net zo goed kunnen zijn als koolstofnanobuisjes) lang niet zo glad waren.

© 2016 Fys.org