Welke chemische eigenschappen hebben de polymeren die je onderzoekt?

We gebruiken onder andere hydrofiele polymeren; deze trekken watermoleculen aan. Die watermoleculen gaan in kleine groepjes rondom het polymeer zitten en vormen daarmee een soort schild van water. Een vuildeeltje zal enorm veel moeite hebben om dit ontzettend sterke netwerk van watermoleculen te doorbreken en dus blijft het onderliggende materiaal schoon. Deze functie is echter wel alleen aanwezig indien de polymeerlaag zich in water bevindt, zoals bijvoorbeeld op boten of in riolen. Daar zijn namelijk voldoende watermoleculen aanwezig die zo’n schild kunnen vormen. In de lucht droogt de waterlaag uit en verliezen de polymeren hun functie: in plaats van zich te strekken als een borstel, storten ze ineen als een klont, en dat is geen geschikte formatie om vuil af te stoten.

Hoe ziet zo’n polymeercoating er uiteindelijk uit?

De coating bestaat uit twee lagen van polymeren. De eerste laag bevat een polymeer die een binding aangaat met het te beschermen oppervlak. Aan die eerste laag wordt vervolgens een tweede polymeerlaag gekoppeld. Deze tweede laag bevat het vuilafstotende element van de borstelige coating. De binding tussen de eerste en tweede polymeerlaag kun je zien als klittenband: de tweede laag kun je gemakkelijk ‘lostrekken’ door de coating te behandelen met zout, zuur of base. Dankzij deze reversibiliteit kun je zonder al te veel chemische poespas een nieuwe polymeerlaag koppelen, bijvoorbeeld als de oorspronkelijke laag te vervuild is geworden, of juist om de coating een andere functie te geven.

Wat is je doel op korte termijn?

Het is nog een uitdaging om de polymeren zonder covalente binding aan het oppervlak te laten hechten. Wij proberen dit te doen via hydrofobe interacties, maar in de praktijk blijkt het lastig om hier voldoende controle over te krijgen. Daarnaast werkt de vuilafstotende functie nog niet optimaal. Het afstoten van specifieke vuildeeltjes lukt, maar toch zijn er altijd een paar vuildeeltjes die de dans ontspringen. Maar gelukkig kunnen we ons recept nog verbeteren door een aantal dingen te variëren, waaronder de lengte en andere eigenschappen van de polymeren.