Trouw - Beter begrip mossel geeft ons steviger plastic

Dankzij mosselen kunnen nieuwe plastics worden gemaakt die uit te rekken zijn, zonder dat ze heel broos worden.

Buigen of barsten, dat is de vraag. Een ballon laat zich gemakkelijk opblazen, maar knapt bij te veel druk. Dat zal bij een autoband niet snel gebeuren, maar die is weer lang niet zo flexibel en breekt eerder. Een chemicus moest dus kiezen, want maakte hij een soepele kunststof stijver, dan werd deze ook brozer. 

 https://www.trouw.nl/groen/beter-begrip-mossel-geeft-ons-steviger-plastic-~a912f789/ 

Die keuze hoeft niet meer te worden gemaakt, schrijven Amerikaanse wetenschappers in vaktijdschrift Science. Zij wisten een bestaand plastic achthonderd keer zo stijf te maken en honderd keer zo sterk, zonder iets in te leveren wat betreft de rekbaarheid. Toegegeven, ze hadden het niet zelf bedacht, ze keken het af van de mossel.

Mosselbaard

Dit schelpdier heeft al eerder zijn diensten aan de wetenschap bewezen. Zijn baard bestaat uit lange kleverige draden en daarmee klampt het dier zich vast aan rotsen of steigerpalen. De draden inspireerden chemici al tot lijm die ook onder water hield. En tot een kunststof waarmee je kiezen kunt vullen en die niet zo snel barst als de bestaande composieten.

Zo'n mosseldraad lijkt op een kluwen van spaghetti, lange eiwitmoleculen die losjes aan elkaar hechten. Chemici hebben geprobeerd deze structuur te kopiëren door lange moleculen te maken - polymeren - waar ze ijzermoleculen aan hadden toegevoegd die voor de binding moesten zorgen. Dat werkte aardig, in natte toepassingen als die tandvulling of hydrogels.

De wetenschappers besloten uit te zoeken of ze ook een droge kluwen konden maken. Dat lukte niet alleen, tot hun verbazing had de ijzertoevoeging in het droge milieu veel meer effect. Het water zit een flexibele stugheid in de weg, vermoeden ze.

Als ze de mosseldraden namaken met alleen lange polymeermoleculen, dan zitten die wel her en der aan elkaar vast, maar gaat iemand eraan trekken dan breken de bindingen definitief. In het verrijkte materiaal schieten de hechtingen ook los, maar kan het ijzer op andere plaatsen weer contact maken. Maar in een vochtige omgeving wringen watermoleculen zich in de kluwen, waardoor die een deel van zijn rekbaarheid verliest. Bovendien worden de ijzerbindingen opgerekt, wat het materiaal zwakker maakt.

De kunststof is niet zo flexibel als een elastiekje. Rek je het uit en laat je het los, dan springt het niet terug, maar herneemt het langzaam zijn oorspronkelijke vorm. Zo'n beetje als het schuim van een matras. "Je kunt er fantastische hoesjes voor mobiele telefoons van maken", zegt een van de onderzoekers in een begeleidend persbericht. "Dit spul kan veel energie opslaan, bijvoorbeeld van de klap waarmee een mobiel soms op de grond valt."