Stabiele emulsies van nanowaterdruppeltjes in olie kunnen helemaal vanzelf ontstaan, zonder roeren, schudden of ander geweld. Dat demonstreert MIT-onderzoeker Kripa Varanasi deze week in Nature Communications.

Het recept blijkt te zijn dat je aan je olie een klein beetje oppervlakte-actieve stof toevoegt. Die olie doe je in een afkoelbare bak en die zet je in een ruimte met vochtige lucht, denk aan 75-80% relatieve vochtigheid.

Koel je dan de olie af tot beneden het dauwpunt, dan zullen zich waterdruppeltjes vormen op het olie-oppervlak. Door het samenspel van oppervlaktespanningen trekt de olie om die druppeltjes heen, zodat ze onder het oppervlak verdwijnen terwijl ze door de oppervlakte-actieve stof worden gestabiliseerd. Als ze klein genoeg genoeg zijn (denk aan hooguit 500 nanometer) krijgt de zwaartekracht er geen overheersende grip op; ze zakken niet verder naar de bodem maar blijven door de olie zweven, zodat je een emulsie krijgt die zeer lang stabiel blijft.

Die diameter is onder meer afhankelijk van de temperatuur en de concentratie oppervlakte-actieve stof. Hij is dus instelbaar, en bij een gegeven instelling blijkt er minder dan 25 % spreiding in te zitten.

Varanasi probeerde het met dodecaan als olie, en minimaal 1 mM sorbitaanmonooleaat (Span 80) als oppervlakte-actieve stof. Maar er zijn ongetwijfeld meer combinaties die werken.

bron: MIT