Control of the colloidal deposition of cellulose nanocrystal films

Promovendus/a: Alican Gençer

Promotor(en): Prof. dr. ir. Wim Thielemans

Kleuren! Het leven is mooier met hen. De natuur zit vol met tinten van kleuren die voortkomen uit mineralen, planten en dieren, enzovoort. De meeste van deze hebben hun kleur te danken aan de periodieke structuur die ze bezitten. Interferentie van zichtbaar licht door interactie met deze structuren leidt tot een specifiek type kleuring, de zogenaamde irisatie. Pollia-condensaat, een op cellulose gebaseerde plant is een goed voorbeeld voor een dergelijke schitterende irisatie.

Met dit idee van kleurvorming in de natuur, richt ons onderzoek bij Kulak zich op de controle van de assemblage van nanokristallen van cellulose om optisch actieve materialen te produceren. Cellulose nanokristallen, vaste deeltjes met afmetingen in de orde van een miljardste van een meter, konden worden verkregen via een chemisch proces inclusief het gebruik van een sterk zuur. We bestuderen het drogen van kleine waterdruppeltjes geladen met deze deeltjes om optisch actieve materialen te verkrijgen. We moeten dus begrijpen hoe deze depositie plaatsvindt en wat de controlerende factoren zijn.

Dit proces is vergelijkbaar met wat er gebeurt als u een koffiedruppel op uw bureau morst. Wat overblijft van deze koffiedruppel is een ringvormige afzetting die het gevolg is van de deeltjesstroom binnen de druppel naar de rand tijdens het drogen.

Het beheersen van dit stromingsgedrag is cruciaal voor de controle van de depositie van cellulose nanokristalfilms ook. In ons onderzoek hebben we een uniforme afzetting van de cellulose nanokristallen films bereikt door de interne stroom van drogende druppels te manipuleren. We kunnen dus iriserende films maken met een uniforme dikte om iriserende materialen te verkrijgen die zijn geïnspireerd door de natuur.