Forskere opdager, at nanopartikler kan fremstilles ved hjælp af Leidenfrost-dråber (m/ video)

(Phys.org) – Et hold af forskere fra flere forskningsinstitutioner i Tyskland har fundet ud af, at visse typer nanopartikler kan skabes ved hjælp af svævede dråber opvarmet vand – Leidenfrost-dråber. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , holdet beskriver, hvordan de skabte metalpolymer-hybridskum og andre nanopartikler ved hjælp af intet andet end vand på et opvarmet substrat.

Næsten alle har set Leidenfrost falde i aktion, de opstår, når man hælder en lille mængde vand i en allerede opvarmet gryde - de dråber, der dannes, glider rundt, som om der ikke er friktion på grund af dampen, der opbygges under dem. I denne nye indsats, forskerne bemærkede, at vand ikke kun bliver til damp i Leidenfrost-dråber, men det ser ud til, at positive ioner samles i den damp, hvilket efterlader negative ioner, der samles i væsken ovenfor. Hvis smeltet metal tilsættes til blandingen, dets positive ioner tiltrækkes af de negative ioner i væsken, hvor de reagerer og størkner til bestemte typer nanopartikler.

Ved at bruge denne teknik fandt holdet ud af, at de var i stand til at skabe nanoporøst sort guld såvel som forskellige typer af nanopartikelbaserede skum og også nanopartikelbelægninger, der klæber til et tredimensionelt substrat - alt sammen uden at bruge giftige kemikalier. Forskere har søgt efter en måde at skabe sådanne materialer på på nye måder, der ikke resulterer i giftige biprodukter. Konventionelle metoder er afhængige af brugen af ​​en række giftige kemikalier for at forårsage de ønskede reaktioner. Det fører igen til miljøproblemer såvel som bekymring for toksiciteten af ​​selve nanomaterialerne. Processen med Leidenfrost falder, på den anden side, er så ren som den bliver, forskerne rapporterer, uden behov for reduktionsmidler - reaktionerne sker i de opvarmede dråber uden nogen anden blanding heller - hvilket får forskerne til at beskrive teknikken som "grøn kemi." Slutresultatet er en meget renere måde at fremstille nanopartikler på, hvilket er gode nyheder, da videnskabsmænd har opdaget nye anvendelser for dem i en lang række produkter. Forskerne mener, at de nanopartikler, de har skabt indtil videre, en dag kan blive brugt i medicinske eller elektriske komponenter.

© 2013 Phys.org