Processing and structure of nanoparticles

Bijzondere eigenschappen van nano-deeltjes worden eigenlijk bepaald door extrinsieke factoren

Mikhail Vasilievich Dutka levert in zijn proefschrift een bijdrage aan het vakgebied van nano-science en nano-technologie. Hij ontwierp door een nieuw theoretisch model voor de synthese van nano-deeltjes en testte dit met behulp van transmissie elektronenmicroscopie. Uit zijn onderzoek blijkt dat het mogelijk is om een nauwkeurige voorspelling te doen over de grootte en grootte-verdeling van metallische nano-deeltjes, en wel afhankelijk van de experimenteel controleerbare omstandigheden.

‘Twintig jaar geleden droomden wetenschappers over bijzondere eigenschappen van materialen en zelfs van motortjes met afmetingen op de nanometerschaal,’ zegt Dutka. ‘Edoch, niet alle dromen zijn uitgekomen. Dat komt omdat we als wetenschappers de gecontroleerde productie van nano-deeltjes schromelijk hebben onderschat. Later bleken onze hosannageluiden over bijzondere eigenschappen van nano’s sterk overdreven, eigenlijk worden die bepaald door extrinsieke factoren zoals de verdeling van de grootte van de nano-deeltjes en niet door de intrinsieke eigenschappen.’

Naast metallische nano-deeltjes onderzocht Dutka ook de kinetiek van het ontstaan van silica fractale nano-structuren, zowel theoretisch als experimenteel. Dergelijke chemische structuren ontstaan tijdens het verbrandingsproces in gasboilers. Ook bij gebruik van biogas als energiebron worden gedurende de verbranding siloxanes geconverteerd in silicadeeltjes. Als deze condenseren, leidt dat tot uitval van de apparatuur. In dit proefschrift wordt transmission elektronenmicroscopie ingezet om onze nieuwe theoretische modellen te toetsen en de omstandigheden van de vorming van silica fractaal-achtige aggregaten te voorspellen.

Dutka’s onderzoek werd uitgevoerd aan het Zernike Institute for Advanced Materials van de RUG. Hij gaat voorlopig als postdoc door met zijn onderzoek.