[PWC-MEDIA] Eindhovense onderzoekers zien schelp groeien dankzij 'ionenspons'
- From: TU/e | Barry van der Meer <b.v.d.meer@xxxxxx>
- To: pwc-media@xxxxxxxxxxxxx
- Date: Thu, 22 Jan 2015 11:58:49 +0000 (UTC)
 _place_holder;
 _place_holder;
 _place_holder;
 _place_holder;
22 januari 2015
# Eindhovense onderzoekers zien schelp groeien dankzij 'ionenspons'
### Revolutionaire microscopietechniek bevestigt dertig jaar oude theorie
**ONDER EMBARGO TOT MAANDAG 26 JANUARI 17.00 UUR**
**
**
**Eindhovense en Amerikaanse onderzoekers kunnen de vorming van schelpen in
realtime zien gebeuren _place_holder;****op
nanometerniveau _place_holder;****dankzij een nieuwe vorm van
elektronenmicroscopie. Hierdoor zagen ze voor het eerst hoe stukjes polymeer
fungeren als ‘ionenspons’; ze zuigen de benodigde ionen aan en zorgen dat
kristalvorming specifiek daar plaatsvindt – een experimentele bevestiging van
een bijna dertig jaar oude theorie. Ze publiceren hun vondst vandaag online in
Nature Materials. Dit resultaat werpt niet alleen nieuw licht op de nog steeds
grotendeels onbegrepen biologische kristalvorming in de natuur, het biedt ook
nieuwe inzichten om industriële kristalvorming, waarmee bijvoorbeeld
computerchips en zonnecellen worden gemaakt, efficiënter te sturen.**
_ _place_holder;_
Biomineralisatie in de natuur, waarbij organismen mineralen groeien om
bijvoorbeeld schelpen en tanden te vormen, gaat op een manier waar technologen
alleen maar van kunnen dromen. De controle die we hebben over onze huidige
industriële kristallisatieprocessen stelt in zekere zin weinig voor,
vergeleken met de perfectie waarmee de natuur kristallen groeit en ordent. Al
decennialang probeert de wetenschap daarom verwoed grip te krijgen op deze
onnavolgbare chemie in de natuur.
 _place_holder;
**Nieuwe theorie**
Eind jaren tachtig presenteerden Israëlische onderzoekers een nieuwe theorie
rond de eerste stappen bij de vorming van schelpen. Dit begint als calcium- en
carbonaationen rondzweven in een oplossing, nog voordat ze aan elkaar hechten
en kristalliseren tot het bekende harde materiaal: calciumcarbonaat. Volgens
de Israëliërs verloopt dit hechtproces niet willekeurig, maar wordt dit
gestuurd door de aanwezigheid van kleine pannenkoekvormige stukjes onoplosbaar
biopolymeer. Deze fungeren als ‘ionenspons’: ze trekken calciumionen aan,
zodat deze zich juist hier groeperen. Vervolgens kunnen carbonaationen veel
makkelijker hechten aan het calcium, zodat alleen hier, op de plaats van de
sponzen, calciumcarbonaatkristallen vormen.
 _place_holder;
**Vloeistofmicroscopie**
Ruim dertig jaar later is de technologie geavanceerd genoeg en bewijzen
onderzoekers van _place_holder;Technische Universiteit Eindhoven (TU/e),
het Amerikaanse Lawrence Berkeley National Laboratory en Pacific Northwest
National Laboratory (PNNL) _place_holder;onder leiding van Nico Sommerdijk
(TU/e) en Jim de Yoreo (PNNL) dat inderdaad zulke ionensponzen een rol spelen.
Met een nieuwe vorm van elektronenmicroscopie, waarbij een oplossing op de
nanometer nauwkeurig, en in realtime, bekeken kan worden. “Een enorm verschil
met de vorige standaard, waarbij je samples moest invriezen en dus alleen
losse stappen in het proces kon bestuderen. In plaats van te kijken naar
‘snapshots’ van de verschillende stappen kunnen we nu gewoon naar een film
kijken”, aldus Sommerdijk.
 _place_holder;
**Aquarium**
In het experiment fungeerde het polymeer polystyreensulfonaat als
‘ionenspons’. De te bestuderen oplossing werd omsloten met dunne, doorzichtige
membranen, zodat een soort aquarium ontstond. Met inlaatkleppen konden de
chemici calcium- en carbonaationen naar wens naar binnen laten stromen. In een
experiment zonder het polymeer gebeurde er weinig spannends: slechts her en
der vormden zich de gebruikelijke kleine kristalletjes. Maar mét het polymeer
was duidelijk zichtbaar hoe het calcium voornamelijk hieraan adsorbeerde,
waarna met het carbonaat erbij juist op deze plekken kristallen vormden, en
bovendien vele malen sneller dan zonder het polymeer.
 _place_holder;
**Efficiëntere kristalvorming**
Kristallisatie wordt in veel technologische toepassingen gebruikt,
bijvoorbeeld in de nanotechnologie of bij het maken van geneesmiddelen. “Om
dan de kristallisatie op gang te brengen zorgt men simpel gezegd dat de
oplosbaarheid slechter wordt”, zegt Sommerdijk. “Als ik bijvoorbeeld een warme
suikeroplossing afkoel zal de suiker kristalliseren. Maar je weet nooit waar
deze kristallen gaan groeien. Met zo’n spons kun je niet alleen controleren
wáár ze gaan groeien maar ook hóe ze gaan groeien zodat je uiteindelijk niet
alleen hun locatie maar ook bijvoorbeeld hun vorm veel beter kunt
controleren.”
** _place_holder;**
**Referentie**
Paul Smeets et al, _In situ TEM shows ion binding is key to directing CaCO3
nucleation in a biomimetic matrix,_ Nature Materials (26 januari 2015,
online). _place_holder;
DOI:
[10.1038/nmat4193](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=TAoZx2ctpWlTrTFFcPCq7XW5kruqFsWa-2FQdn5ulVcNgEvP4KAoQPLNF0-2FPnnb8w1_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZREwlljd9bP014zYWsoMJGFQq4JLaI1ZqiBtCxjP4-2FKGX2NVozQfaln-2BtybC11ZAOl8YnczbZpmCi0zVd6e2u6iM0fO-2FauDgIrO9ft5hVIIRME0HGwlvIR5qmPtDxrQSmKUghxuH4FD82YT4WUIaYuJEhqhJXkAHNaj6Rv9mFzXxRL8k3Yq5Z3mPUQx7qBKPziv-2FFD59ABgXlCHQVvRq8Kh
Het onderzoek is deels gefinancierd uit een Vici-subsidie van NWO.
 _place_holder;
**Noot voor de redactie (niet voor publicatie)**
De publicatie is beschikbaar op aanvraag. Voor meer informatie kunt u contact
opnemen met TU/e-hoogleraar Nico Sommerdijk, onderzoeksleider van dit project
([n.sommerdijk@xxxxxx](mailto:n.sommerdijk@xxxxxx) / 06 5162 7482) of met
wetenschapsvoorlichter Barry van der Meer
([b.v.d.meer@xxxxxx](mailto:b.v.d.meer@xxxxxx) / 06 2878
3207). _place_holder; _place_holder;
 _place_holder;
 _place_holder;
 _place_holder;
 _place_holder;
**TU/e | Barry van der Meer**
_Wetenschapsvoorlichter_
040 247 4061
06 2878 3207
 _place_holder;
[
 _place_holder;
[Twitter](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=5-2FjYtE9Qrpt0AHXiwHo1KY3fySJQYWm8UqWlvm9-2BVzap-2B85eVoOlT-2FGDsFIge5kx_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZREwlljd9bP014zYWsoMJGFQq4JLaI1ZqiBtCxjP4-2FKGX2NVozQfaln-2BtybC11ZAOnTMUJjLqj5fg3OvvVygx8E5o4Fw7BFy1u2QOQYl5NFy8qMOGoayOcm1ObtOxQkvoGSyFp9-2B-2Fz5Q1VqJYUAElXUiKk9v85MSE6xAi5XPXZD2r6fX9bjPIdExAdT3R7Qvg5-2FIAcL7afcyxNe3bC8P-2FPq
**Technische Universiteit Eindhoven**
[www.tue.nl](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=gNiz8ZwLqUrfpO3v-2B6RNfsmIoHbfGLIz-2BkuW9aLyz34-3D_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZREwlljd9bP014zYWsoMJGFQq4JLaI1ZqiBtCxjP4-2FKGX2NVozQfaln-2BtybC11ZAOn3zzKiXOzlDYssBOV0qSvlsQRU-2Bkdcd507vDlIM5uHRV-2BH5dUC8IAIHbdVhPApJjUJ6yXxlUEcO6wZShcER6RY9y3M1TLtrki8ut-2ByPhaR6r3lYWHPY8MDf-2BvtykHKgndIWfNcGve4ljMIz2DEHMf1
 _place_holder;
 _place_holder;
Geen berichten meer ontvangen van ons? Klik [unsubscribe
Other related posts:
- » [PWC-MEDIA] Eindhovense onderzoekers zien schelp groeien dankzij 'ionenspons' - TU/e | Barry van der Meer
