Wageningen Universiteit en Researchcentrum
10 sep 2009
Nummer: N
Vuil is een onlosmakelijk deel van ons leven, maar er gloort hoop voor
wie de schoonmaakattributen liever in de kast houdt. Dankzij de
vinding van promovendus Wiebe de Vos van het Laboratorium voor
Fysische chemie en kolloïdkunde van Wageningen Universiteit kan het
dagelijks leven een stuk schoner worden zonder schoonmaakzweet.
âMet een moleculaire borstel, opgebouwd uit polymeren, die je vastzet
op het oppervlak kun je tal van voorwerpen lange tijd schoon houden.â
Als die borstel van nano-proporties na verloop van tijd toch vuil
wordt, kun je hem chemisch verwijderen, aldus De Vos, die op 16
september promoveert. Hij verwacht dat moleculaire borstels onder meer
toegepast kunnen worden op industriële filters, contactlenzen en
medische apparatuur.
De Vos gebruikte voor zijn anti-vuil-coating een
polyethyleenoxide(PEO)-polymeer. Een voor de hand liggende keuze omdat
PEO veilig is en al tal van toepassingen kent, onder meer in tandpasta
en voedingsmiddelen. âDit polymeer kun je met één kant aan een
oppervlak laten hechten, het vrije eind neemt dan een bolvorm aan
zodat je een bolletje op een steel krijgtâ, legt de Vos uit. âAls je
steeds meer polymeren op het oppervlak laat hechten, komen ze
uiteindelijk zo dicht tegen elkaar aan, dat het vrije uiteinde
gedwongen wordt zich uit te strekken.â De dichtheid van de polymeren
is dan zo hoog dat vuildeeltjes het oppervlak niet kunnen bereiken.
Die deeltjes drukken de polymeren, die als een soort veer reageren, in
elkaar en uiteindelijk schieten die het vuildeeltje weer terug. âDe
borstel werkt dus als een soort trampoline die het vuil weghoudtâ,
verklaart De Vos.Â
Afritsbaar
Dit principe is al enkele decennia bekend. De Vos vond echter een
oplossing voor het probleem dat de borstel na verloop van tijd toch
vuil wordt en zijn werking verliest. Hij bedacht het concept van de
afritsbare borstel. âJe laat een geheel negatief geladen polymeer
hechten aan het oppervlak dat schoon moet blijven. Vervolgens voeg je
een andere polymeer toe die aan één kant positief geladen is; de
andere kant is neutraal en tevens in water oplosbaar. Het positief
geladen uiteinde zal zich hechten aan de negatieve lading van de
vastgehechte polymeer.â Zo krijg je een polymeerborstel op basis van
elektrische lading. Als de borstel vervuild raakt, kun je de
ladingscontacten verbreken door de zuurgraad van de oplossing te
veranderen of door zout toe te voegen. âJe ritst de oude borstel er
als het ware af â, aldus de promovendus. Toepassingen zullen nog wel
even op zich laten wachten. De Vos: âPolymeerborstels worden al
gebruikt bij sommige contactlenzen, maar voordat mijn rits-borstel
daarvoor gebruikt gaat worden, zijn we een aantal jaren verder.â
Polymeren
Polymeren, lange ketens van aan elkaar gekoppelde moleculen, zijn niet
meer uit onze maatschappij weg te denken. Ze vormen onder meer de
basis voor plastics, siliconen, en verf. Maar ook in de natuur zijn
polymeren, waaronder rubber en DNA, niet weg te denken.
Polyethyleenoxide (PEO), een lange keten van ethyleenoxide-moleculen,
is één van de belangrijkste industriële polymeren. De fysische
eigenschappen, zoals de stroperigheid van deze stof zijn sterk
afhankelijk van de lengte en de vertakkingen van de
ethyleenoxide-keten, maar chemisch zijn de diverse PEO-polymeren
identiek. | Hans Wolkers
Bovenstaand bericht is geproduceerd door de redactie van Resource, het
blad voor Wageningen Universiteit en Researchcentrum. Meer informatie
bij Pers- en wetenschapsvoorlichting van Wageningen UR, e-mail:
pers.communicatie@wur of bij de redactie van Resource, e-mail:
resource@wur.nl.
Print nieuwsbericht
voorbehouden.