Kunstmatig lotuseffect op een CD

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we het lotuseffect nabootsen?

2.Voorbereiding

• Gedemineraliseerd water
• Aceton
• Oude CD
• Plastic pasteur pipet
• Kleurstof voor levensmiddelen

3. Uitvoeren

Werkwijze

1. Bedek ongeveer een kwart van de CD met aceton met behulp van de pasteur pipet.
2. Nadat de aceton volledig verdampt is, wordt de eerste stap nog 4 keer herhaald.
3. Aansluitend kan je met een pipet enkele druppels water druppelen op de met aceton behandelde zijde.
4. Om te vergelijken worden ook enkele druppels op het onbehandelde deel gedaan.
5. Het water kan voor een groter contrast zorgen met invoeging van kleurstof voor levensmiddelen

Waarneming

De druppels die op het met aceton behandelde deel rusten zijn bijna bolvormig. Aan de andere kant zijn de druppels onbehandeld.  De zijkant van de CD is nogal vlak.

4. Reflecteren

De polycarbonaatlaag van de CD reageert met de aceton en vormt fijne kristallen die het oppervlak opruwen. Het resultaat is een ruw, super hydrofoob oppervlak in het bereik van nano /micrometer, dat werkt als een oppervlak met een lotuseffect. Aangezien er minder contactoppervlakken zijn tussen de waterdruppel en de CD, overschrijdt de cohesiekracht van het water de kleefkracht, waardoor het water meer globaal ontstaat. Interpretatie 2: Het resulterende roet bestaat uit een netwerk van ongeveer 30 tot 40 nanometer koolstofbolletjes die een fractale structuur vormen. Deze structuren vormen een ruw en zeer hydrofoob oppervlak. Dit zorgt er ook voor dat er minder contactoppervlakken zijn tussen het water en de glijbaan. Het resultaat is dat de cohesie sterker is dan de adhesie. Het water neemt meer af als de oppervlaktespanning wordt verhoogd.

5.Onderwerpen

• nanotechnologie
• hydrofiel en hydrofoob
• biotica

6.Bron

KLIK – KLIK