Promotie: Structure and Stability of Bicontinuous Colloid-Stabilized Emulsions: Insights from X-ray Scattering and Microscopy

LET OP: Als een kandidaat een lekenpraatje houdt, start de livestream een kwartier eerder.

De maakindustrie is grotendeels afhankelijk van chemische oplosmiddelen en energie-intensieve processen. Klimaatverandering vraagt echter om duurzamere en schonere technologieën om alledaagse producten te fabriceren. Een veelbelovende oplossing zijn emulsies: mengsels van twee vloeistoffen, zoals olie en water. Deze mengsels kunnen chemische reacties en scheidingen uitvoeren zonder oplosmiddelen of processen die veel energie kosten. Maar gewone emulsies bestaan uit druppels, waardoor het transport van substanties wordt beperkt en een verminderde efficiëntie in industriële processen heeft. 

Een geavanceerd type emulsie is een bijel, welke bestaat uit een verstrengeld netwerk van olie- en waterkanalen in plaats van losse druppels. Dit netwerk wordt bijeengehouden door nanodeeltjes met stabiliserende moleculen, waardoor stoffen efficiënt getransporteerd kunnen worden. Toch beperken de complexe vorming en de neiging tot afbraak van bijels het grootschalige gebruik ervan in de industrie.

In deze thesis onderzoeken we eerst met geavanceerde röntgentechnieken hoe bijels worden gevormd. Door te analyseren hoe snel vloeistofnetwerken ontstaan en nanodeeltjes zich ordenen, ontdekken we hoe nanodeeltjes en stabiliserende moleculen de vorming en structuur van bijels bepalen. Deze inzichten dragen bij aan de verbetering van fabricatiemethoden van bijels.

Vervolgens richten we ons op het verstevigen van bijels. Met microscopie ontdekken we dat vloeistoffen, vooral water, geleidelijk uit het netwerk vloeien. Door dit proces te vertragen, verlengen we de levensduur van bijels van enkele uren tot meerdere weken. Bovendien vinden we dat de stevigheid en porositeit van het netwerk kunnen worden gecontroleerd door een deklaag op de nanodeeltjes te groeien. Deze inzichten in de vorming en versterking van bijels bieden nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van robuuste, op nanodeeltjes gebaseerde materialen voor duurzame industriële toepassingen.