Colloïden zijn complexe mengsels waarin microscopisch kleine deeltjes van de ene stof gelijkmatig door de andere worden gesuspendeerd. Ze kunnen op veel verschillende manieren worden bereid, maar om gewenste eigenschappen in het uiteindelijke mengsel te verkrijgen, onderzoekers moeten een delicate controle behouden over de interacties die plaatsvinden tussen de deeltjes. In nieuw onderzoek gepubliceerd in Het European Physical Journal E , een team onder leiding van Remco Tuinier van de Technische Universiteit Eindhoven in Nederland demonstreert dit niveau van controle voor een type colloïde waarin de gesuspendeerde deeltjes de vorm aannemen van hol, kubussen op nanoschaal - een geval dat alleen eerder is onderzocht door middel van theoretische berekeningen.

Dergelijke variëteiten van functioneel colloïd kunnen nuttig zijn in een reeks technologieën, inclusief materialen die de paden van licht manipuleren die er doorheen reizen, evenals zeer gevoelige lichtsensoren. Hun ingewikkelde voorbereidingsvereisten kunnen worden bereikt door polymeren toe te voegen die niet aan de microdeeltjes plakken, het creëren van zones met een lagere dichtheid om hen heen. Wanneer deze zones elkaar overlappen, de deeltjes worden op karakteristieke manieren tot elkaar aangetrokken. Dit gedrag kan nauwkeurig worden afgestemd door middel van drie verschillende technieken:het toevoegen van polymeermoleculen in verschillende concentraties; het variëren van het grootteverschil tussen deeltjes en polymeermoleculen; en het veranderen van de deeltjesvormen.

Voor holle nanokubussen van silica gesuspendeerd in een oplossing die moleculen van polystyreen bevat, Het team van Tuinier heeft gemeten hoe de verstrooiing van licht dat door het mengsel gaat, werd beïnvloed door de concentratie van het polymeer. Samen met visuele waarnemingen, hierdoor konden ze de stabiliteit van het mengsel beoordelen. Allemaal samen, ze ontdekten dat hun experimentele resultaten opmerkelijk goed overeenkwamen met eerdere theoretische berekeningen. Hun conclusies bieden nieuwe inzichten in de diverse fysica van colloïdale mengsels, en zou binnenkort nieuwe ontwikkelingen mogelijk kunnen maken in technologieën die de lichtstroom detecteren en manipuleren.