nieuws

Na asfalt en beton volgen meer zelfhelende materialen

infra Premium

Na asfalt en beton volgen meer zelfhelende materialen

Tien jaar na de start is Nederland nog altijd leidend in de wereld als het gaat om onderzoek naar zelfherstellende materialen. Zelfhelend asfalt en beton zijn bijna marktrijp, een coating voor hout op basis van schimmels staat in de kinderschoenen. Maar er gloort nog veel meer.   

Het was vooral een wild idee tien jaar geleden. Hoogleraar materiaalkunde Sybrand van der Zwaag stuitte in Amerika op een composietmateriaal waaraan bolletjes lijm waren toegevoegd. Als er een breuk ontstond scheurden die bolletjes open en de lijm stroomde vanzelf in de ontstane holtes.

Onderzoekers van uiteenlopende disciplines haakten enthousiast aan

Van der Zwaag: “Ik vond het een geniale vondst en had meteen het idee dat het principe op veel meer materiaalgroepen toepasbaar kon zijn. Niet per se in de vorm van bolletjes lijm, maar als je binnen materialen moleculen kon laten bewegen onder invloed van bacteriën, hitte, water, potentiaalverschillen, of wat dan ook, moet je  allerlei soorten zelfherstellende materialen kunnen ontwikkelen.”  

Onderzoekers

Hij schreef een onderzoeksplan dat direct breed werd opgepikt. Onderzoekers van uiteenlopende disciplines haakten enthousiast aan. Een microbioloog ging op zoek naar kalksteenvormende bacteriën om scheuren in beton te helen. Een asfaltspecialist bedacht een manier om rafelen tegen te gaan. Metallurgen gingen op zoek naar nieuwe staallegeringen met grote moleculen die vanzelf vrijkomende ruimtes opvullen. Bedrijven deden mee en ook het ministerie van Economische Zaken kwam ruimhartig over de brug met subsidies. Vanwege het aflopen van de zogeheten IOP-subsidies vond vorige week een symposium plaats in de Jaarbeurs in Utrecht. De Europese en andere subsidies lopen nog en ook  onderzoekprogramma’s gaan nog even door, maar het was voor Van der Zwaag en consorten niettemin een moment om even bij stil te staan.

Fascinerende variant

Niet alle materialen zijn relevant voor de bouw natuurlijk. Polyamiden bijvoorbeeld. Het is een groep polymeren die gebruikt wordt voor smering van lagers, bescherming van kabels van consumentenelektronica en tal van andere toepassingen. Croda Nederland heeft een fascinerende variant ontwikkeld waarvan de twee losgescheurde helften vanzelf weer aanelkaar groeien als je ze tegen elkaar drukt. Na een minuut kunnen er al weer krachten worden

In dit onderzoeksgebied maak je voortdurend gedachtesprongen

overgedragen. Ook het onderzoek naar een hittewerende coating voor de schoepen van straaljagermotoren zal niet snel toepassing vinden in de bouw.  

Coating voor hout

Toch is het voor de sector bepaald niet afgelopen met asfalt en beton, benadrukt Van der Zwaag. De TU Eindhoven werkt bijvoorbeeld samen met Akzo Nobel en Regge Hout aan een coating voor hout. Ze impregneren het hout eerst met natuurlijke oliën, die een voedingsbron vormen voor schimmels, die op het oppervlakte groeien en een beschermende biofilm vormen. “Biofilms worden tot nu toe meestal vooral bestreden, bijvoorbeeld in leidingsystemen voor drinkwater. Maar deze partijen benutten juist de bescherming die het biedt tegen houtrot. Dat zijn de gedachtesprongen die in dit onderzoeksgebied voortdurend gemaakt worden. Doordat je met nieuwe onderzoeksvragen werkt en vanuit verschillende disciplines de problemen benadert. Daar zijn we nog niet mee klaar. Er komen nog veel zelfherstellende materialen aan.” 

Reageer op dit artikel