Marangoni-effect brengt minirobots in beweging (video)

Draai je glas wijn even rond en de "tranen" die langzaam naar beneden lopen geven een indicatie van de hoeveelheid alcohol in je wijn wordt gezegd. Dit fenomeen, het Marangoni-effect, is nu ingezet om minirobots in beweging te brengen volgens een onderzoek in Langmuir, een uitgave van de American Chemical Society.

Minirobots zijn in staat om vervuild water te reinigen en andere nuttige taken uit te voeren. Het is echter een hele kunst om ze van energie te voorzien. Een methode is bijvoorbeeld het gebruik van chemicaliën om bubbels te maken die de robots in beweging krijgen. Deze methode is echter alleen mogelijk door het gebruik van prijzige katalysatoren. Om deze te vervangen kwamen onderzoeker Lidong Zhang en zijn collega’s op het idee om gebruik te maken van het Marangoni-effect. Vloeistoffen komen in beweging door het veranderen van de oppervlaktespanning.

Roterende bewegingen

Om de minirobots te bouwen hebben de onderzoekers geconcentreerde druppels samengesteld uit polyvinylidene fluoride (PVDF) en dimethyl formamide (DMF) die, door het Marangoni-effect, snelle roterende bewegingen maken in water. Test lieten zien dat de druppels papieren goudvissen honderden centimeters lang in beweging kunnen brengen, zonder dat er vervuiling van de lucht optreedt. Met een elektromagnetische generator kan de kinetische energie omgezet worden in elektrische energie, een eigenschap die de mogelijkheden van de propeller verbreedt.