nieuws

Materiaal lichter dan water, sterk als staal

bouwbreed

Onderzoekers van het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hebben een materiaal ontworpen dat lichter is dan water en even sterk als staal. Dat lukte met een 3D-laserprinter van Nanoscribe. Vooralsnog blijft het bij proefstukken op nano- en microschaal.

“Dit is het eerste experimentele bewijs dat zulke materialen kunnen bestaan”, aldus promovendus Jens Bauer van het KIT op de website The Conversation.

Bauer liet zich inspireren door natuurlijke materialen zoals bot en hout. Die zijn minder dicht dan water en toch sterk. De werktuigbouwkundige Bauer zoekt naar mogelijkheden om bestaande materialen op atoomniveau te manipuleren, zodanig dat nieuwe materialen met bijzondere eigenschappen ontstaan. Tot nog toe bestonden daarvoor geen gereedschappen.

Maar met de Photonic Professional 3D-laserprinter van Nanoscribe uit Eggenstein-Leopoldshafen in Duitsland lukt het wel. Bauer legt een druppel polymeer op een glasplaatje, dat door een computer gestuurd beweegt. Het materiaal wordt alleen hard waar het is belicht. De techniek heet daarom 3D-lithografie. De vloeistof wordt vervolgens verwijderd.

Sterkst

Het sterkste materiaal waarvan Bauer een proefstuk op nanoschaal kon maken, heeft een honingraatachtige 3D-structuur. Het is een composiet van verharde polymeer met een achteraf aangebrachte coating van aluminiumoxide (dikte 50 nanometer). Het proefstuk weerstond een druk van 280 newton per vierkante millimeter.

Het materiaal kan nog niet op grote schaal worden geproduceerd. Inmiddels heeft Nanoscribe een 3D-printer waarmee proefstukken op millimeterschaal mogelijk zijn.

Nanoscribe heeft de Prism Award 2014 ontvangen van de International Society for Optics and Photonics. De prijs werd op 6 februari uitgereikt op Photonics West in San Francisco, de grootste vakbeurs op dit gebied ter wereld. De 3D-printer van de Karslruhe Nano Micro Facility (KNMF) bij het KIT staat op aanvraag ter beschikking van onderzoekers.

Reageer op dit artikel

Gerelateerde tags

Lees voordat u gaat reageren de spelregels