Van nylon-nanovezels kun je een filterdoek maken dat vrijwel onzichtbaar is maar 98% van het fijnstof in de lucht tegenhoudt. Handig om micro-organismen mee onder de microscoop te krijgen en tevens ideaal textiel voor de nieuwe kleren van de keizer, claimen Victor Mozorov en collega’s van de Russische academie van wetenschappen in het European Polymer Journal.
De kunst is ten eerste dat je de vezels zo dun mogelijk moet maken. In Moskou gebruiken ze ze daarvoor het klassieke elektrospinproces, waarbij je druppels oprekt tot vezels met behulp van een elektrisch veld. Maar terwijl filtervezels normaal een paar honderd nanometer dik zijn, ga je nu terug naar 15 nm diameter. Eerder bleek al dat de klassieke wetten van de aerodynamica dan niet meer opgaan omdat op deze schaal het gedrag van de individuele gasmoleculen gaat meespelen: de luchtweerstand wordt daardoor tweederde lager dan je zou verwachten.
Een eindje verderop vernevel je vervolgens een wolk ethanol, die de gesponnen vezels als het ware tegemoet komt. Door het elektrische veld worden de ethanolmoleculen geïoniseerd en krijgen daarbij een lading die tegengesteld is aan die van de vezel. Op het punt waar de twee stromen botsen, vormt zich een vezelmat haaks op de stromingsrichtingen.
En de Russen kunnen die mat nu opvangen in een gat van 55 mm diameter, dat ze uitzagen in een plaat polycarbonaat. Zo krijg je dus een vrijstaand filter, zonder dat je het van een vaste ondergrond hoeft af te pulken.
Ze claimen dat je maar een minimale hoeveelheid vezels nodig hebt om een filtermat zonder gaten te krijgen. Die gaten zijn er in het begin wel maar ze zuigen nieuwe stukken vezel als het ware aan en dichten zo zichzelf.
Het is uitgetest met polyamide 4.6 als vezelmateriaal. De resulterende mat weegt 10 à 20 mg/m2, laat 95% van het zonlicht door (meer dan het meeste vensterglas) en vangt 98% van de stofdeeltjes in lucht. Dat laatste is overigens alleen getest met deeltjes van 0,2 tot 0,3 micrometer, maar dan heb je wel de grootte te pakken die je gemakkelijk in je longen krijgt omdat de neusslijmvliezen er niet op zijn berekend.
De Russen hopen het te gebruiken voor biologisch onderzoek: als je er lucht of water mee filtert, blijven ook de meeste micro-organismen er in hangen - en omdat het materiaal doorzichtig is, kun je ze daarna schitterend bekijken zonder ze eerst te hoeven overbrengen op een glaasje.
bron: Moscow Institute of Physics and Technology
Nog geen opmerkingen