Orden jezelf! Door verdamping geïnduceerde zelf-stratificatie en fasescheiding in binaire colloïdale mengsels.

Samenvatting

Alledaagse producten zoals verf op waterbasis bevatten mengsels van piepkleine deeltjes die in water zweven. Deze deeltjes, colloïden genoemd, zijn ongelooflijk klein; ongeveer vijf miljoen keer kleiner dan een golfbal. Wanneer de verf opdroogt, blijven de deeltjes niet zomaar op hun plek; ze kunnen zich juist verplaatsen en op interessante manieren rangschikken. Zo komen kleinere deeltjes vaak bovenop te liggen, een proces dat zelf-stratificatie wordt genoemd. In andere gevallen kunnen de verschillende soorten deeltjes zich juist zijwaarts van elkaar scheiden. In ons onderzoek bestuderen we hoe en waarom dit soort scheidingen optreden tijdens het drogen. We volgen hoe de deeltjes bewegen terwijl het water verdampt, en bouwen modellen om te voorspellen hoe factoren zoals de beginhoeveelheid deeltjes of de snelheid van droging het eindresultaat beïnvloeden. Dit inzicht is belangrijk als we precies willen bepalen waar de deeltjes terechtkomen in de uiteindelijke droge laag. Door deeltjes met verschillende eigenschappen te gebruiken, kunnen we gelaagde coatings maken waarin elk deel een specifieke functie vervult en dat allemaal zonder meerdere lagen verf aan te brengen.