Van nature klevend

Technologieën

De natuur is een laboratorium van superlatieven en vol met organismen die zelfklevende stoffen met adembenemende eigenschappen produceren.

Text Isabel Überhoff
suikerspin

Volledig biologisch

Van fotosynthese tot het lotusblad: De natuur creëert buitengewone eigenaardigheden – Ze verbazen ons, en maken ons soms letterlijk ‘groen’ van jaloezie. Wetenschappers werken aan de ontwikkeling van stoffen en producten die natuurlijke wonderen nabootsen. En dat doen ze met succes, zoals de uitvinding van zelfreinigende oppervlakken met het beroemde ‘Lotus-effect’ laat zien. Als het gaat om “klevende stoffen met meerdere eigenschappen en voor allerlei doeleinden”, biedt de natuur een goedgevuld onderzoeksfonds. Waar leven is … is kleefkracht.

 

Bijvoorbeeld suiker: Als chemische stofcategorie, een subgroep van koolhydraten, is suiker op celniveau de energieopslag bij uitstek en van vitaal belang voor flora en fauna. Maar dat is niet alles: Onder bepaalde omstandigheden kan suiker ook als een efficiënte kleefstof werken. Elk kind dat zijn of haar plakkerige vingertjes heeft gelikt na het eten van suikerspin weet dit uit ervaring. Want als bijvoorbeeld door vocht het water en de zuurstof in de suikerkristallen van elkaar gescheiden worden, wil de waterstof, die reactief is, zich weer binden en zich vasthechten aan alles wat het vindt.
“Alles wat op basis van suiker is, is uiteindelijk kleefstof.”
Andreas Westphal,

tesa Analytics

Volg de voetstappen van de natuur!

Als het gaat om kleefstoffen, biedt het dieren- en plantenrijk een alles-in-één oplossing voor elk doel. Superlijm en toch omkeerbaar? Het slijm van slakken bewijst dat het mogelijk is. Langdurige kleefkracht onder water, maar ook op het droge? Zeepokken en mosselen gebruiken dit al miljoenen jaren met succes. Verwijderbaar zonder sporen na te laten, maar wel hechtend op zowel gladde als ruwe oppervlakken? Gekko-pootjes kunnen dat gedurende een heel gekko-leven. 

Op maat gemaakte kleefkracht, verwijderbaar en in het beste geval zelfs herbruikbaar: tesa producten zoals tesa Powerstrips® en slimme bevestigingssystemen combineren deze basiseigenschappen al. Maar ook zaken als duurzame productie en biologische afbreekbaarheid spelen een steeds belangrijkere rol. “Met papieren verpakkingstapes en oplosmiddelvrije productieprocessen komen we dichter bij de natuur. Maar er is nog veel meer”, zegt innovatiemanager Bastian Brinkmann, met het oog op de toekomst van een nog relatief jong onderzoeks- en ontwikkelingsgebied.

slak

1,3

ton

Dat is het gewicht dat de kleverige polysaccharide stof, die wordt afgescheiden door de bacterie ‘Caulobacter crescentus’, vasthoudt op een oppervlakte ter grootte van een eurocent. De sterkste lijm ter wereld.

Bron: Spiegel

“De natuur kan op twee manieren als voorbeeld dienen: Met het oog op innovatieve, hoogwaardige oplossingen, maar vooral als het gaat om duurzaamheid.”
Bastian Brinkmann,

Innovation Manager

Spinnenweb

De favoriete droom van de mensheid: Spiderman

Supermannen, superkrachten, superlijm – we dromen over de mogelijkheden van het schijnbaar onmogelijke. Een voorbeeld hiervan: De webben van de wielwebspin trotseren wind en weer. Noch UV-licht, noch regen kan hun functionaliteit aantasten. Zo'n robuust ‘netwerk’ is het magische wapen van de sciencefictionheld Spiderman. Maar zelfs in het realistische lijmonderzoek is het de vraag hoe mensen de superkrachten van de kleverige secretie van spinnen kunnen gebruiken. Polymeerwetenschappers van de Universiteit van Akron (USA) kwamen dichterbij het beantwoorden van de vraag hoe het betrouwbaar blijft hangen, zelfs in omstandigheden van verhoogde luchtvochtigheid: Hygroscopische componenten in de afscheiding absorberen vocht en maken het onschadelijk voor de webstructuur.

Een ander voorbeeld van de zoektocht naar de voordelen van bio-lijmontwikkelingen is een meerjarig project aan de TU Hamburg (Duitsland), waarvan tesa een van de partners is. Het project omvat onderzoek naar de houtcomponent lignine, bijvoorbeeld voor gebruik in lijmen. Het meest voorkomende polymeer in de natuur kan een alternatief zijn voor toepassingen op basis van aardolie. In tegenstelling tot de fossiele grondstof zijn ligninebronnen zoals hout of stro hernieuwbare grondstoffen die kunnen worden gekweekt en die bij verbranding slechts zoveel kooldioxide uitstoten als ze hebben opgeslagen.

shutterstock_110949389

Een groen onderzoeksveld

Studies over de biochemische structuur van natuurlijke kleefstoffen, hun precieze eigenschappen, hun voordelen en hun mogelijke toepasbaarheid bevinden zich nog maar in de beginfase. Maar het is een veelbelovend begin, zoals eerdere bevindingen, en de ontwikkelingen laten dit zien. Bij het drogen zorgt visceuze slakkenslijm voor een sterk hechtende, stevige binding aan het oppervlak. Zodra het slijm vloeibaar wordt, kan deze verbinding gemakkelijk worden verbroken. In 2019 slaagden wetenschappers van de Universiteit van Pennsylvania (VS) erin om een polymeergel met vergelijkbare eigenschappen te ontwikkelen. Afhankelijk van het watergehalte verandert deze van een loslaatbare-elastische massa in de glasachtige harde massa van een superlijm en vice versa. In hun zoektocht naar innovaties hebben de tesa laboratoria een spannende technologie met gekko-achtige kleefeigenschappen geïdentificeerd. Oplossingen voor restloos verwijderen en herhaald gebruik op verschillende ondergronden, zelfs op ruwe en vuile oppervlakken, komen steeds dichter bij de werkelijkheid.

Laatst bijgewerkt op 29 mei 2024