Regnfrakk på boks – Forsker for en dag

smallPrint har fått tilgang til en spray som lover å bruke nanoteknologi for å gjøre klærne dine vannavstøtende. Jeg har testet sprayen og gått inn i forskerrollen for å finne ut hva som er i den.

 

Sprayen er utviklet i Kina og på selskapets nettside (hvis oversatt til engelsk) står det at sprayen skal gjøre tøyet ditt vann- og oljeavstøtende. For å gjøre dette bruker sprayen en kombinasjon av overflatemodifiserte nanopartikler og et dispergerende middel for å skape nanostrukturering på overflaten av tøyet. Nanopartiklene adsorberes på fibrene slik at overflaten blir hydrofob.

Forsker på sporet

Men hva er faktisk i sprayen? Er dette nanoteknologi? Ved hjelp av forskere fra NTNU, har jeg dratt på oppdagelsesferd for å finne ut hva som er i sprayen.

Agglomerat av silisium/silika nanokuler. Foto: Trond Rypdal Henninen, NTNU Nanolab

Agglomerat av silisium/silika nanokuler. Foto: Trond Rypdal Henninen, NTNU Nanolab

Nanospray i SEM. Foto: Henrik Riis, NTNU Nanolab

Nanospray i SEM. Foto: Henrik Riis, NTNU Nanolab

Jeg begynte med å se på sprayen i en SEM (Scanning Electron Microscope). Ved å ta bilder ved høy oppløsning var det mulig å se hvordan nanopartiklene ser ut og måle størrelsen deres. Det jeg fikk vite er at partiklene er ganske perfekt runde, og jeg målte dem til å være gjennomsnittlig 50nm store med en størrelsesvariasjon på ca. 30nm. I og med at nanoteknologi er størrelsesdefinert med en maksimal størrelse på 100nm i minst en retning, er det klart at sprayen baserer seg på nanoteknologi.

I tillegg fant jeg spor av grunnstoffet silisium. Ved å bruke EDX-analyse (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) var det mulig å si at partiklene sannsynligvis består av enten rent silisium eller silika, også kjent som silisiumdioksid. Denne analysemetoden benytter seg av det faktumet at hver atomtype har ulik struktur som gjør at de vil sende ut ulike bølgelengder av røntgenstråling. Dette kan brukes for å identifisere typen atomer i et materiale. Selv om mekanismen bak er veldig annerledes, kan det sammenliknes med at det vi ser rundt oss reflekterer ulike farger og øynene våre kan skille mellom fargene.

Med hjelp fra  røntgen-ekspert Kristin Høydalsvik , fra instituttet for materialteknologi, ble sprayen til slutt analysert med XRD (X-ray Diffraction). For å skille mellom silisum og silika, ville jeg finne atomstrukturen til kulene. XRD baserer seg på at atomlagene i et materiale fungerer som et gitter og sprer røntgenstrålingen som sendes mot prøven. Men om atomene i prøven ikke ligger i et ordnet mønster, er det vanskelig å få gode resultater fra et slikt instrument. Dette viste seg å være tilfellet denne gangen, og jeg fikk derfor ikke noe mer informasjon om kulene.

Undersøkelser med SEM. Foto: Sandra Tonstad

Undersøkelser med SEM. Foto: Sandra Tonstad

 

Kulene er ikke alene

Nå vet jeg altså at sprayen inneholder 50nm store, runde nanopartikler, som inneholder blant annet grunnstoffet silisium. Hverken Silisium eller silika er hydrofobe materialer og kan ikke gjøre klærne våre hydrofobe alene. Nøkkelen i teknologien ligger i overflatemodifiseringen av kulene og hvordan de fordeler seg på fibrene i tøyet. Selv om XRD ikke sa noe mer om kulene, ble det bekreftet at sprayen inneholder en del amorfe – ikke ordnede – stoffer. Målingene passer sannsynligvis med organiske molekyler, som primært består av karbon, hydrogen og oksygen. Det er disse stoffene som gjør at kulene ikke klumper seg sammen i sprayen og fordeler seg på overflaten slik at de får ønsket effekt.

 

XRD-mønster til prøven sammenlignet med mønsteret til prøveholderen. Foto: Kristin Høydalsvik, XRD lab, NTNU

XRD-mønster til prøven sammenlignet med mønsteret til prøveholderen. Foto: Kristin Høydalsvik, XRD lab, NTNU

Levde sprayen opp til forventningene?

Nettsiden til sprayen påsto altså at den bruker nanoteknologi og at den gjør klærne dine vann- og oljeavstøtende. Ved å teste sprayen fikk jeg bekreftet at vann, olivenolje og soyasaus preller av overflaten uten å etterlate flekker. Og etter å ha vært forsker for en dag, virker det tydelig at det er nanoteknologi som står bak den hydrofobe overflaten. Nanoteknologi brukes allerede i en del produkter som denne sprayen, solkrem og ledende lim, og i årene som kommer blir det spennende å se hvilke flere bruksområder nanoteknologi får i hverdagen.

Framsidebilde: Gina Harrington og Sandra Tonstad
Tusen takk til Tina Bergh for redigering av video!

 

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmailby feather
 


Sandra Tonstad

Om

Jeg trodde det var best med ting som hadde fasit. Nå vet jeg hvor mye mer spennende det er med det ukjente, og fasineres av alle oppdagelsene som gjøres der man minst venter dem. Jeg er spesielt glad i alt som har med kjemi og materialer å gjøre, og lærer masse mens jeg skriver om dette på smallPrint. Til daglig er jeg en ganske alminnelig masterstudent.


'Regnfrakk på boks – Forsker for en dag' har ingen kommentarer

Vær den første til å kommentere dette innlegget

Del dine tanker

Your email address will not be published.

© smallPrint A.S. All right reserved. Page based on Old Paper by ThunderThemes.net