Slim membraan kan ‘open’ en ‘dicht’

Mischa Brendel

Onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie aan de Universiteit Twente hebben een membraan ontwikkeld waarvan de doorlaatbaarheid van buitenaf te beïnvloeden is, zodat deze ‘open’ en ‘dicht’ is te zetten.

De zogenoemde slimme membranen bestaan uit een polymeer met een typische ‘gatenkaasstructuur’. Aan het polymeer is ijzer toegevoegd, waarmee de grootte van de gaten in het materiaal te beïnvloeden is. Dat is mogelijk met een elektrisch signaal of middels een chemische reactie. Met beide methoden kunnen elektronen aan het ijzer worden toegevoegd of juist onttrokken. Hiermee verandert de bindingssterkte van het ijzer aan het polymeer, wat invloed heeft op de doorlaatbaarheid van het membraan. Hoewel de poriegrootte – zonder de invloed van ijzer – momenteel nog vastzit aan een doorsnede van circa  250 nm, denken de onderzoekers dat in de toekomst ook membranen met andere poriegrootten op deze manier zijn te beïnvloeden.

Als mogelijke toepassingen zien zij onder meer het gecontroleerd afgeven van bepaalde chemicaliën, maar ook het analyseren en scheiden van bijvoorbeeld eiwitten behoort tot de mogelijkheden.

Volgens de onderzoekers kan de vinding ook leiden tot nieuwe typen katalysatoren. De poriegrootte in de slimme membranen is ook te beïnvloeden door het toevoegen van zilvernitraat. Nanodeeltjes van metallisch zilver slaan hierbij neer in de poriën van het membraan. Zilver is een belangrijke katalysator in verschillende reacties.

Omdat het slimme membraan van kleur verandert wanneer de poriegrootte wordt aangepast, van oranje naar donkergroen, zijn de membranen volgens de wetenschappers ook te gebruiken als goedkope biosensoren.

Het onderzoek, dat uitgevoerd is in de groep materials science and technology of polymers onder leiding van professor Julius Vancso, is gepubliceerd in de laatste editie van het wetenschappelijke tijdschrift Angewandte Chemie, dat het bovendien verkoos tot ‘very important paper’.

Lees ook

Nieuws brief
* indicates required