Foto Gary Zabow/NIST

Een tekst op een haar geprint met behulp van suiker

Wekelijks een opmerkelijk beeld van een wetenschappelijke gebeurtenis

Een suikerlaagje dat per ongeluk achterbleef op de bodem van een bekerglas leidde tot een nieuwe microprintmethode. Deze dikke geschubde zwarte kolom is een haar, het woord NIST is er in gouden letters op geprint als demonstratie. Onderzoeker Gary Zabow die er op 25 november over publiceerde in Science werkt bij het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology, vandaar NIST.

Bij microprinting worden patronen op oppervlakken aangebracht om ze nieuwe eigenschappen te geven. Denk aan chips met ingewikkelde patronen van metalen erop geprint of geëtst. Nu er steeds meer ‘slimme’ materialen komen, wordt ook gezocht naar manieren om op andere oppervlakken te printen, ook niet-vlakke.

Rechtstreeks op zo’n oppervlak printen gaat vaak niet. Doorgaans wordt op flexibel plastic geprint, waarna het printsel wordt overgebracht op het beoogde oppervlak. Dit werkt niet optimaal op hobbelige of ronde oppervlakken. Er zijn ook vloeibare technieken, waarbij het doeloppervlak door een vloeistof met transfermateriaal wordt geduwd waarna de afdruk achterblijft. Lastig hieraan is dat het materiaal niet altijd lekker vloeit.

Zabow was bezig met ander onderzoek waarbij een suikermengsel waarin hij magnetische deeltjes had verpakt achterbleef in een bekerglas, vertelt hij in een artikel op de site van NIST. Het goedje smolt en bedekte de bodem van het glas. Toen hij de beker met het kleverige suikerlaagje wilde omspoelen, bleek dat de magnetische deeltjes op het glazen oppervlak waren achtergebleven en daar een regenboogreflectie wierpen. Die reflectie verbaasde Zabow, de deeltjes hadden blijkbaar hun patroon behouden. Hij vroeg zich daarop af: kan suiker worden gebruikt voor microprinting?

Ja, dus. Zabow ontwikkelde met behulp van suiker, glucosestroop en honing een soort vloeibare stempel. Leg het micropatroon dat overgebracht moet worden in het suikermengsel en laat het stollen. Leg het geheel vervolgens op het doelmateriaal en maakt het weer vloeibaar. De combinatie van suiker en glucosestroop heeft grote viscositeit, waardoor het micropatroon zijn rangschikking behoudt, ook als het om een ronding of over hobbels vloeit. Spoel vervolgens de suiker weg, et voilà!

Correctie (9 december 2022): in een eerdere versie van dit artikel stond de naam van onderzoeksinstuut NIST verkeerd gespeld. Dat is hierboven aangepast.