Magnetisch veld geeft vloeistof elke gewenste kleur

Onder invloed van een magnetisch veld kun je een suspensie van ijzeroxidehoudende nanokristallen van kleur laten veranderen. Door de veldsterkte te wijzigen kun je het hele zichtbare spectrum van rood naar violet doorlopen, zo schrijft Yadong Yin (University of California, Riverside) in een online-publicatie in Angewandte Chemie International Edition.

Yin denkt het principe op termijn te kunnen gebruiken voor een hele reeks optische toepassingen, waaronder een nieuwe generatie beeldschermen. IJzeroxide is immers spotgoedkoop en in bijna onbeperkte hoeveelheden voorhanden.

De kristallen bestaan uit nanodeeltjes, die zijn opgebouwd uit een kern van magnetiet (Fe₃O₄) en een mantel van polyacrylaat. Ze ontstaan door ijzerchloride bij 220 graden Celsius te laten reageren met natronloog, in aanwezigheid van polyacrylzuur. De diameter van de deeltjes is instelbaar tussen 30 en 180 nm.

De nanodeeltjes assembleren zichzelf tot colloïdale ‘fotonische kristallen’. Deze reflecteren lichtgolven in een bepaalde kleur.

De grap is nu dat Fe₃O₄ superparamagnetisch is. Onder invloed van een extern magnetisch veld worden de nanodeeltjes zelf ook magnetisch. Daardoor verandert hun onderlinge afstand in de kristallen, met als gevolg dat die kristallen een andere kleur licht gaan reflecteren.

bron: UC Riverside