Nanowater lijmt

Deze micro- en nano-elektromechanische systemen zijn heel kleine structuren, meestal geëtst in silicium, met kleine bewegende onderdelen.‘Het grootste probleem in het toepassen daarvan is het feit dat de bewegende onderdelen al na een korte tijd vast komen te zitten’, zegt Frenken, ‘en dat terwijl het aantal mogelijkheden sterk toeneemt: tandwieltjes, scharnieren, buigarmen, schuivende elementen: alles kunnen we maken op nanoschaal, maar zodra het moet bewegen zijn de krachten die erop werken te groot. Het gaat gewoonweg kapot.’ De reden dat de MEMS en NEMS zo snel vastlopen, is dat op nanoschaal water niet meer nat en glibberig is. Het wordt een vaste en plakkerige substantie.

Dit hebben Jinesh en Frenken recent ontdekt door twee oppervlakken heel dicht bij elkaar te brengen. De waterdamp in de lucht tussen de twee oppervlakken condenseert in een druppel. Door aan die druppel te trekken met een tastmicroscoop ontdekten de twee wetenschappers dat het water zich meer gedraagt als ijs dan als water. Het werkt daarmee eerder als lijm dan als smeermiddel. Deze ontdekking staat in schril contrast met eerder onderzoek, waaruit geconcludeerd werd dat water ook op nanoschaal als smeermiddel gebruikt kan worden.

Meer over dit onderzoek en het werk van Frenken en Jinesh vindt u hier.