Dankzij een handigheidje met oppervlakte-actieve stoffen kun je nu een watersliert spuiten in siliconenolie zonder dat hij meteen opbreekt in losse druppeltjes. Noem het maar 3D-printen in de vloeistoffase, stellen onderzoekers van Berkeley Lab in het tijdschrift Advanced Materials.

In principe moet je zulke slierten kunnen gebruiken als vloeistofkanalen. De auteurs dromen al van 3D-geprinte microreactoren, al dan niet met uitwisseling van reactanten tussen de water- en de oliefase. Volledig vloeibare elektronica zou ook moeten kunnen.

Om het tweefasensysteem te stabiliseren voegen Tom Russell en collega’s aan het water nanogouddeeltjes toe, die gefunctionaliseerd zijn met COOH-groepen. De olie bevat 5 % polydimethylsiloxaanmoleculen met aan één uiteinde een NH₂-groep die met die COOH kan reageren. Spuit je het water in de olie, dan worden die moleculen door de gouddeeltjes naar het grensvlak getrokken. Ze vormen daar samen een ondoordringbaar membraan dat stabiel genoeg is om urenlang intact te blijven, en in sommige gevallen zelfs een paar maanden.

Gaat die membraanvorming snel genoeg, dan krijgt de waterstraal niet meer de kans om op te breken in druppeltjes en krijg je een continue structuur. Dat hoeft geen rechte buis te zijn: de auteurs hebben een 3D-printer verbouwd om water te spuiten en constateerden dat je de diameter kunt laten vaiëren van 10 tot 1000 micrometer en dat je ook zijtakjes kunt maken - hoe je de aansluitingen goed krijgt, is helaas niet uit de publicatie te halen.

Verwacht wordt dat je voor de wanden ook andere moleculen kunt gebruiken en dat je zo de membranen nog funtcioneel kunt maken ook.

bron: Berkeley Lab