Op weg naar de zonwerende autoruit
De vondst van de Utrechtse scheikundige dr. Bianca van
der Zande is gebaseerd op het al sinds de jaren dertig bekendeverschijnsel dat minuscule metalen staafjes van enkele tientallentot enkele honderden nanometers (1 nanometer = 10-9 meter) lang instaat zijn om licht te absorberen. Afhankelijk van hun lengteabsorberen de staafjes licht van een bepaalde kleur; de richtingwaarin zij staan is van belang voor de mate van absorptie. Wie erdus in zou slagen om staafjes van verschillende lengte op eenzodanige manier in een vloeistof te plaatsen dat zij gemakkelijkvan richting kunnen veranderen, zou dus naar willekeur licht vanbepaalde kleuren kunnen doorlaten of tegenhouden door ze te richtenin een elektrisch veld.
In gel wordt het verschijnsel al toegepast, maar in water leekhet lange tijd een onmogelijkheid.
Vorig jaar slaagde Van der Zande er echter in om in samenwerkingmet onderzoekers van het Philips Natlab een techniek te ontwikkelenom goudstaafjes in water te plaatsen zonder dat ze gaansamenklonteren. Zij gebruikte daartoe een mal van aluminiumoxidemet openingen van ongeveer tien nanometer doorsnee, waarin zij goudliet neerslaan uit een oplossing van goudzout. Door dealuminiumoxide vervolgens met een sterk zuur op te lossen bleven degoudstaafjes in de gewenste opstelling in de vloeistof achter. Ooktoonde Van der Zande in het proefschrift waarop zij in decemberpromoveerde, aan dat de staafjes konden worden 'gericht' door devloeistof in een elektrisch veld te plaatsen. Als alle staafjes indezelfde richting wezen, werd vrijwel geen licht meerdoorgelaten.
Volgens copromotor dr.ir. Marcel Böhmer van Philips is devinding van Van der Zande vooral van belang omdat zij er als eerstein is geslaagd om een stabiel systeem van (goud)staafjes teconstrueren die in een mal zijn gegroeid. Ook de techniek om destaafjes in een waterig systeem zo uit te lijnen dat zij degewenste optische eigenschappen vertonen is een novum. In eenpersbericht van onderzoeksorganisatie NWO wordt al gespeculeerdover toepassing van de vinding in autoruiten. Daardoor zoudenchauffeurs eindelijk af zijn van het hinderlijke geklungel met hunzonnescherm. Maar die conclusie gaat Böhmer nog te ver. "Oplangere termijn zou een dergelijke toepassing er wel van kunnenkomen, maar zover zijn we nu nog niet. Op dit moment gaat hetvooral om eentheoretisch belangrijke bijdrage aan de kennis vanoptische fenomenen."
Erik Hardeman