Hoofdstuk 19 Moderne materialen
19.1 Bekende materialen
Organische stoffen = stoffen waarvan de moleculen voornamelijk uit aromen C en H bestaan,
aangevuld met atomen als zuurstof, stikstof, fosfor, zwavel en halogenen.
Anorganische stoffen = niet organisch (maar het is niet zo dat ze geen C atomen kunnen bevatten)
Keramiek = anorganische materiaal; 2/meer verschillende atoomsoorten, i.i.g. 1 niet-metaal. Het
ontstaat door sinteren; = korrels klitten door sterke verhitting samen tot een compact geheel.
Ionair keramiek; ontstaat uit zouten (+ en - ionen). Covalent keramiek; ontstaat uit niet-metalen
Beide hebben een 3D structuur met sterke bindingen > keramiek = hard, sterk, bros (niet te
vervormen; ionair keramiek; vervormen > + tegenover + en - tegenover - > afstoting > breuk. covalent
keramiek; deeltjes zitten op vaste plaats in atoomrooster. Vervormen > bindingen breken)
Elektrisch geleidend polymeer; de dubbele en enkele bindingen in de koolstofketens komen om en
om voor; er zijn dus geladen deeltjes die vrij kunnen bewegen. (bv PVV)
Composieten; bestaan uit laagjes van 2/meer materialen die sterk in chemische en/of fysische
eigenschappen van elkaar verschillen. (Vaak 1 laag vezels. Lagen t.o.v. elkaar draaien > sterk in alle
richtingen) (Binas tabel 67B)
19.2 Innovatief onderzoek
Fundamenteel onderzoek = onderzoek gericht op de ontwikkeling van kennis (vormen van koolstof)
Toegepast onderzoek = onderzoek gericht op het toepassen van de kennis (inkapselen, ionische vloeistoffen)
Vormen van koolstof: grafiet, diamant, grafeen, koolstof nanobuisjes Binas tabel 67E
Grafiet; platte lagen (> grafiet = zacht) van C-atomen gerangschikt in zeshoeken. Geen dubbele
bindingen, maar gedelokaliseerde elektronen > goede stroomgeleider
Diamant; 3D netwerkstructuur waarin elk C-atoom door 4 C-atomen omringd is > hard + sterk
Grafeen; enkele laag grafiet (kan dus ook stroom geleiden) > doorzichtig.
Koolstof nanobuisjes; opgerolde lagen grafeen (>stroomgeleiding); holle buisjes van enkele tientallen
nm lang > grote treksterkte in lengterichting
Inkapselen in capsules;
Vervoer van stoffen; capsules kunnen medicijnen vervoeren (alleen naar tumor? > kankeronderzoek).
Je kunt de capsules omhullen met een membraan om ze op lichaamseigen cellen te laten lijken.
Gedoseerde afgifte: medicijnen langzaam eruit > concentratie constanter > minder vaak medicatie
Zelfhelende materialen: capsules met nog niet gereageerde stoffen. Beschadiging? > stoffen vrij >
reageren > reactieproduct vloeit in beschadiging > beschadiging hersteld
19.1 Bekende materialen
Organische stoffen = stoffen waarvan de moleculen voornamelijk uit aromen C en H bestaan,
aangevuld met atomen als zuurstof, stikstof, fosfor, zwavel en halogenen.
Anorganische stoffen = niet organisch (maar het is niet zo dat ze geen C atomen kunnen bevatten)
Keramiek = anorganische materiaal; 2/meer verschillende atoomsoorten, i.i.g. 1 niet-metaal. Het
ontstaat door sinteren; = korrels klitten door sterke verhitting samen tot een compact geheel.
Ionair keramiek; ontstaat uit zouten (+ en - ionen). Covalent keramiek; ontstaat uit niet-metalen
Beide hebben een 3D structuur met sterke bindingen > keramiek = hard, sterk, bros (niet te
vervormen; ionair keramiek; vervormen > + tegenover + en - tegenover - > afstoting > breuk. covalent
keramiek; deeltjes zitten op vaste plaats in atoomrooster. Vervormen > bindingen breken)
Elektrisch geleidend polymeer; de dubbele en enkele bindingen in de koolstofketens komen om en
om voor; er zijn dus geladen deeltjes die vrij kunnen bewegen. (bv PVV)
Composieten; bestaan uit laagjes van 2/meer materialen die sterk in chemische en/of fysische
eigenschappen van elkaar verschillen. (Vaak 1 laag vezels. Lagen t.o.v. elkaar draaien > sterk in alle
richtingen) (Binas tabel 67B)
19.2 Innovatief onderzoek
Fundamenteel onderzoek = onderzoek gericht op de ontwikkeling van kennis (vormen van koolstof)
Toegepast onderzoek = onderzoek gericht op het toepassen van de kennis (inkapselen, ionische vloeistoffen)
Vormen van koolstof: grafiet, diamant, grafeen, koolstof nanobuisjes Binas tabel 67E
Grafiet; platte lagen (> grafiet = zacht) van C-atomen gerangschikt in zeshoeken. Geen dubbele
bindingen, maar gedelokaliseerde elektronen > goede stroomgeleider
Diamant; 3D netwerkstructuur waarin elk C-atoom door 4 C-atomen omringd is > hard + sterk
Grafeen; enkele laag grafiet (kan dus ook stroom geleiden) > doorzichtig.
Koolstof nanobuisjes; opgerolde lagen grafeen (>stroomgeleiding); holle buisjes van enkele tientallen
nm lang > grote treksterkte in lengterichting
Inkapselen in capsules;
Vervoer van stoffen; capsules kunnen medicijnen vervoeren (alleen naar tumor? > kankeronderzoek).
Je kunt de capsules omhullen met een membraan om ze op lichaamseigen cellen te laten lijken.
Gedoseerde afgifte: medicijnen langzaam eruit > concentratie constanter > minder vaak medicatie
Zelfhelende materialen: capsules met nog niet gereageerde stoffen. Beschadiging? > stoffen vrij >
reageren > reactieproduct vloeit in beschadiging > beschadiging hersteld
