Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Gemorst in de keuken? Waarschijnlijk pak je een stukje keukenrol of een vaatdoekje erbij. Maar wetenschappers hebben een betere oplossing bedacht.
Voor het opruimen van een paar spettertjes werkt keukenrol prima, maar als je een glas water omstoot, heb je wel erg veel velletjes nodig. Amerikaanse onderzoekers laten nu in het wetenschappelijke tijdschrift Matter weten dat ze doekjes hebben bedacht die wél grote hoeveelheden vocht kunnen opnemen.
Lees ook:
Doekjes van luiers?
Wetenschappers denken al langer na over materialen die meer vloeistof kunnen absorberen dan papieren of katoenen doekjes. Tijdens de zoektocht kwamen ze uit op hydrogel, een gelatineachtige en poreuze substantie die voor 80 procent uit water bestaat. Maar aan dit materiaal zit een groot nadeel; in droge toestand is het erg broos en valt het snel uit elkaar. Als doekjes zijn ze dus niet zo handig.
Zijn hydrogels dan onbruikbaar? Nee, in sommige toepassingen doen ze goed hun werk, bijvoorbeeld in luiers. Daar zit de gel als kleine balletjes ingeklemd tussen een aantal lagen papier. Dit maakt luiers erg dik, dus als doekjes zijn ze niet geschikt. Maar de Amerikanen vonden een manier om hydrogels flexibel te maken, zodat ze toch gebruikt kunnen worden als absorberend doekjes.
Handige CO2
Om hun product te maken, spoten ze eerst een schuim van kleine moleculen in een plastic zakje die later de hydrogel moeten vormen. Daarna voegden ze twee stofjes toe die samen een chemische reactie veroorzaakten waarbij gasbubbels van CO2 vrijkomen. Met chitosan dat extra waterafstotend is gemaakt (dat afgekort hmC wordt genoemd) zorgden ze ervoor dat die bubbels tijdens de rest van het proces intact bleven. De kleine moleculen in het schuim waren niet betrokken bij de chemische reactie.
Vervolgens werd het schuim geplet en kreeg de substantie de vorm van een doekje. Doordat de onderzoekers daarna het zakje met uv-licht beschenen, koppelden alle kleine moleculen aan elkaar waardoor ze lange ketens van moleculen vormden die zorgden voor een poreuze structuur. Doordat de gasbubbels dankzij het hmC nog intact waren, vormde het materiaal om het CO2 heen. Dit zorgde ervoor dat het hydrogel velletje ook in droge toestand nog flexibel was.
Bloed is moeilijker
Om te testen hoe goed hun hydrogel-doekje werkt, lieten de onderzoekers het 25 milliliter water – ongeveer een slok – absorberen. Binnen 20 seconden was dat allemaal opgenomen en kon het velletje opgetild worden zonder dat het ging druppelen. Een stoffen doekje absorbeerde maar 60 procent van het water en lekte ook nog eens toen de onderzoekers het oppakten. Een papieren doekje haalde slechts 48 procent van het water weg. De video onder aan dit artikel laat dit deel van het experiment goed zien.
Niet alleen in je keuken moet soms een vloeistof opgeruimd worden; gaas dat een wond bedekt moet ook bloed op kunnen nemen. Maar dat is een stuk stroperiger dan water en absorbeert minder goed. Toch deed het hydrogel velletje het ook hierbij veel beter dan het gaasje. Het nam namelijk een plas van 40 milliliter bloed bijna volledig op, terwijl gaas slechts 55 procent van het bloed absorbeerde.
De hydrogeldoekjes zijn volgens de onderzoekers voor veel belangrijke toepassingen handig. Bijvoorbeeld tijdens chirurgische operaties, voor het opruimen van vloeistoffen in laboratoria en in maandverband. Maar natuurlijk is het ook gewoon handig als je weer eens je glas omstoot.
Bronnen: Matter, EurekAlert
Video: Matter/Choudhary et al.
Openingsbeeld: Dorin Puha/123RF