Vloeibaar kristal vormt poriën die alleen water doorlaten

Amerikaanse onderzoekers hebben een butylrubber ontwikkeld dat wel water doorlaat, maar geen grotere of hydrofobe moleculen zoals zenuwgas. Ze willen er beschermende kleding van maken waarin de drager niet meer langzaam gaar kookt, zo schrijven ze in Advanced Materials.

Butylrubber (eigenlijk poly(methylpropeen-co-2-methyl-1,3-butadieen) ) is een van de meest chemicaliënbestendige en ondoorlatende soorten rubber die er bestaan. Het grootste nadeel is dat het te goed werkt: de drager kan zijn zweet niet kwijt.

Douglas Gin (University of Colorado) en Brian Elliott (TDA Research) denken dat te verhelpen door vloeibare kristallen door het rubber te mengen, voordat het door crosslinking uithardt. De kristallen lijnen zichzelf uit en vormen doorlaatopeningen op nanometerschaal.

De onderzoekers hebben het eerst geprobeerd met kristallen die lineaire poriën vormden van 1,2 nanometer diameter. In principe kunnen wattermoleculen daar doorheen, maar in de paktijk blijkt het te langzaam te gaan. Waarschijnlijk pluggen grotere moleculen de poriën dicht.

Meer succes had een vloeibaar kristal dat een driedimensionaal labyrint vormt waar het water in verschillende richtingen doorheen kan. Een vier micrometer dikke laag van deze composiet blijkt water 300 maal beter door te laten dan puur butylrubber. De teststof 2-chloorethylethylsulfide (in feite de helft van een mosterdgasmolecuul) komt er zelfs iets minder gemakkelijk doorheen.

De onderzoekers proberen nu om het materiaal nog dunner te maken zonder dat de beschermende werking achteruit gaat.

bron: University of Colorado