Zo ook de metalen nanodruppels van Arie van Houselt. Van Houselt is universitair docent in de onderzoeksgroep Physics of Interfaces and Nanomaterials. Hij maakte nanodruppeltjes van een mengsel van de metalen platina en germanium. Hij liet ze op een verwarmd oppervlak vallen en zag iets opmerkelijks gebeuren. Als professionele skiërs zigzagden de druppeltjes over het oppervlak.
Waardevolle inzichten
Dat is niet alleen een vermakelijke show op nanoschaal. De omstandigheden waaronder deze druppeltjes hun buitengewone skikunsten vertonen, lijken op die waarin veel (nano)structuren zoals nanodraden worden gevormd. Van Houselt: "Ontdekkingen zoals deze bieden waardevolle inzichten in de mechanismen van deze transformaties, en openen mogelijk de deuren naar het maken van foutloos gemanipuleerde computerchips."
Dus, wat kunnen we leren van dit gedrag? Om die vraag te beantwoorden, moeten we beter kijken naar hoe de plotselinge verandering in bewegingen plaatsvindt. Dit wordt gedaan met een foto-emissie elektronenmicroscoop die elektronen gebruikt. De foto-emissie elektronenmicroscoop stelt wetenschappers in staat om veel dingen op nanoschaal te bekijken.
Op deze nanoschaal gebeurt er iets interessants met deze druppels. Wanneer het verwarmde oppervlak afkoelt, beginnen de druppels te bevriezen. Het bevriezingsproces vindt echter niet in de hele druppel tegelijkertijd plaats. Het stolproces begint onderaan. De druppels beginnen dan uit te rekken en beginnen meer op kleine wormen te lijken in plaats van de ronde druppels die ze waren.
Weg van de minste weerstand
Aan de onderkant van de druppel, waar hij de ondergrond aanraakt, vormt de druppel een eerste vaste laag. Deze vaste laag ontwikkelt een nanostructuur die lijkt op een rooster waarop de druppel beweegt. Deze nanostructuur vermindert ook de weerstand van de druppels in een andere richting. Zoals veel dingen volgen de druppels de weg van de minste weerstand. Met een plotselinge scherpe bocht veranderen de druppels van richting.
Naast het fascinerende schouwspel, draagt dit onderzoek bij aan innovatie en technologische vooruitgang. De gecontroleerde 'dans' van deze nanodruppeltjes kan de basis leggen voor vooruitgang in technologie op nanoschaal!
