ENGINEERINGNET.BE - Gouden nanodeeltjes in water, waarop een laserstraal valt, worden erg heet: ruim boven het kookpunt van water. Dat er dan dampbelletjes ontstaan, was bekend.

Maar onderzoek met een supersnelle camera door wetenschappers van de Universiteit Twente en de Universiteit Utrecht, toont nu aan dat daaraan voorafgaand een veel grotere bel ontstaat die met veel geweld explodeert.

Deze ontdekking is van grote betekenis voor de energieoverdracht van deeltjes naar het omliggende medium, bijvoorbeeld om energie uit zonlicht te winnen of voor het gebruik van katalysatoren.

Dankzij de supersnelle camera Brandaris128, ontwikkeld aan de Universiteit Twente, is het nu mogelijk om op de nanoseconden tijdsschaal te kijken. Deze metingen laten zien dat korte tijd nadat het nanodeeltje wordt verhit met de laser, eerst een bel ontstaat met een honderd keer groter volume dan de latere belletjes.

Die bel explodeert, om plaats te maken voor veel kleinere belletjes die periodiek natrillen. Uiteindelijk resulteert dit in de bekende mechanismen van bellen die groeien door de verdamping van water en door gasdiffusie van het in water opgeloste gas.

Intuïtief zou je verwachten dat de grootte van die reuzenbel toeneemt met het vermogen van het laserlicht op het nanodeeltje. Toch is dit precies andersom. De reden hiervoor is dat bij een lager laservermogen het veel langer duurt voordat de belvorming op gang komt, maar het gebeurt dan wel explosief.

Wat ook meespeelt is of het water rijk of juist arm is aan gas: het laatste geeft grotere bellen. Ook hier is de reden de vertraging van de explosie. Experimenten en berekeningen laten zien dat de reuzenbel aanvankelijk een pure dampbel is en geen gasbel: het maximale volume is keurig lineair afhankelijk van de energie.

De explosieve groei kan een groot voordeel zijn in toepassingen waarin de nanodeeltjes als katalysator dienen voor het versnellen van chemische reacties. << (Lydia Heida) (foto: screen Vimeo - Universiteit Twente)

Animatie-video's:

Reageer of publiceer aanvullende informatie

Mis ook dit niet... Nieuw label bevestigt succesvolle sterilisatie - techniek De nieuwe indicatielabels voor sterilisatie van Brady geven gebruikers een zichtbaar bewijs van sterilisatie. Ze zijn uitstekend geschikt voor talrijke laboratoriumtoepassingen. Mol Chemical Tankers investeert in Antwerpse haven De Japanse groep MOL Chemical Tankers gaat samen met de havengroep SEA-Invest 300 à 400 miljoen euro investeren in de bouw van een tankterminal voor vloeibare chemicaliën. Kennisinstellingen steunen Einstein Telescope in grensregio Zuid-Limburg Tien kennisinstellingen in Nederland, België en Duitsland, waaronder de UGent en de VUB, tonen interesse in de grensregio Zuid-Limburg als locatie voor het zwaartekrachtsgolfobservatorium. Nieuwe kookbuis biedt industrie precieze metingen voor fabrieken Onderzoekers aan de TU/e hebben een ‘kookbuis’ ontwikkeld om op ware schaal onderzoek te doen naar het gedrag van de combinatie van stoom en heet water die samen door een pijp stromen. 3 vakbeurzen zetten in op versnelde energietransitie - uitnodiging Van 9-11 oktober worden in de Nederlandse Brabanthallen drie vakbeurzen georganiseerd die inzetten op versnelde energietransitie: Vakbeurs Energie, Ecomobiel en Industrial Heat+Power. Kamp C lanceert nieuw project rond circulair bouwen Autonoom Provinciebedrijf Kamp C beschikt sinds kort over 14 zeecontainers. Het daagt de markt en scholen uit om hier mee te experimenteren met nieuwe technieken in de bouw. Eerste toepassing robot-vision technologie in warehouse-omgeving DHL en Robomotive hebben een robot pickingcell geïmplementeerd op de DHL Supply Chain campus in het Nederlandse Beringe, die met een geavanceerd vision-systeem tot 600 dozen per uur verwerkt. Sirris lanceert proeflabo rond Artificiële Intelligentie Het kenniscentrum Sirris opende het Data & AI Competence Lab. De experten en het virtuele platform begeleiden onder­nemingen om innovatiekansen in deze gebieden te ontdekken en te grijpen. Solids Antwerpen viert zijn tiende editie - uitnodiging Op 17 en 18 oktober verwelkomen we u graag op de jubileumeditie van vakevent Solids Antwerpen, het grootste netwerkmoment op het gebied van poeders en bulk in de Benelux! UT-onderzoekers ontwikkelen interessante bouwsteen voor kwantumcomputer Een Nederlands onderzoeksteam heeft nieuwe nanodraadjes ontwikkeld voor het invangen van individuele elektronen in een ‘quantum dot’, waarin tegelijkertijd supergeleiding kan plaatsvinden. Installatie Rentel offshore windpark beëindigd Rentel heeft de laatste twee windturbines van haar windpark in de Belgische Noordzee geïnstalleerd. De volledige offshore installatie bestaat uit 42 windturbines.

Eplan lanceert online efficiency calculator Hoe efficiënt gaat u als ontwerper of electrical engineer te werk? Doe de test en kom te weten wat voor type gebruiker u bent. Daarbij ziet u ook hoeveel procent u efficiënter kan werken. We geven u telkens enkele handige tips & tricks op maat, zodat u stapsgewijs uw werk versnelt en uw engineering efficiënter maakt! >> Omni-channel operaties omvormen door innovatie Industry 4.0 is niet zomaar een modewoord in de logistiek. Als de intelligentie achter de maximale efficiëntie van de distributiecentra van morgen zou je het 'de kracht' van het digitale tijdperk mogen noemen. Maar hoe helpt het verzamelen van data vandaag de dag omni-channel retailmagazijnen te voorspellen wat er morgen gebeurt? >> Topjobs op Engineeringnet Onze Belgische jobboard 'Engineeringnet TopJobs' onderscheidt zich door specialisatie. We bieden u als recruiter een platform met uitsluitend technische bezoekers aan (knelpuntberoepen!). Dat is een doelgroep die via andere kanalen zéér moeilijk bereikbaar is.