UT maakt bellen met nanometer-precisie • Metaal Magazine Ga naar hoofdinhoud

UT maakt bellen met nanometer-precisie

Onderzoekers van de Physics of Fluids groep van de Universiteit
Twente (UT) zijn er in geslaagd microbellen met nanometerprecisie te
produceren en kunnen zo de prestaties van echoscopie verbeteren. De resultaten
van hun onderzoek zijn gepubliceerd in Physical Review
Letters

Om de microbellen te produceren, gebruiken de onderzoekers een zogeheten flow-focusing-systeem. Daarbij wordt een gasstroom omsloten door een vloeistofstroom, zodat er een dunne gasdraad ontstaat. Een bel wordt gevormd als de gasdraad een klein kanaal instroomt en daar opbreekt.
 
Promovendus Wim van Hoeve van de Physics of Fluids groep: “Dit opbreken is een zeer snel proces dat niet met het blote oog waargenomen kan worden. We maken gebruik van een hogesnelheidscamera die 250.000 beelden per seconde kan opnemen. Hiermee konden we de vorming van de bel op de microschaal in super slow-motion bestuderen.”
 
De belletjes die in echoscopie worden gebruikt om de doorbloeding van de hartspier of de nieren zichtbaar te maken, moeten bij voorkeur allemaal even groot zijn: dat geeft de meeste resonantie op het ultrageluid en daarmee het beste beeld.
 
De gebruikelijke vierkante kanalen voor flow focusing geven een zeer snelle vorming van bellen, het opbreken van de gasdraad is ook erg instabiel. De onderzoekers hebben daarom gekozen voor een andere vorm voor het kanaal: rechthoekig en smal. Dit geeft een sterk afwijkend mechanisme: in de smalle spleet wordt de gasdraad op gecontroleerde manier samengeknepen door de vloeistof en breekt pas op het laatste moment snel op.
 
De afbeelding toont schematisch een flow-focusing- systeem. Met snapshots van een hogesnelheidsopname met de tijd tot het opbreken van de gasdraad. De omringende vloeistof knijpt de gasdraad samen (zwarte pijlen) totdat een dunne nek ontstaat die leidt tot de vorming van een microbel . In rechthoekige kanalen is de variatie op de belstraal slechts 30 nm.
 
 

 

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven