Geïnspireerd door de Eiffeltoren hebben wetenschappers een vaste stof ontwikkeld die zo licht is dat hij moeiteloos op pluizen van een paardenbloem blijft liggen. Toch is de stof stevig en sterk isolerend.
Hoewel de Eiffeltoren een goede 7300 ton weegt, heeft dit bouwwerk wetenschappers geïnspireerd om ’s werelds lichtste, vaste stof te ontwikkelen. Met slechts 0,9 milligram per kubieke centimeter is-ie met recht een lichtgewicht te noemen. Toch verslaat de nieuwe stof met gemak de oude recordhouder aerogel en andere materialen op het gebied van stevigheid en krachtabsorptie. Fabrikanten staan dan ook te trappelen om ermee aan de slag te gaan en de nieuwste generatie van schokdempers, dubbele beglazing en concertgebouwen te introduceren.
Vanwege zijn constructie is de Eiffeltoren voor zijn grootte verrassend licht en voor zijn gewicht weer verrassend sterk. Tobias Schaedler, wetenschapper aan de HRL Laboratories in Malibu, en zijn team vertaalden de architectuur van de Franse toren naar microniveau om hun nieuwe stof vanaf de grond op te bouwen. Het team maakte een tralieconstructie van ongeveer 100 nanometer dik, wat duizend keer dunner is dan een menselijke haar, door een lichtgevoelig polymeer te bewerken met uv-straling en te voorzien van een legering van nikkel en fosfor. Om dit roostertje te verlichten, werd het overgebleven polymeer opgelost met natronloog, waarna 99,9 procent van de stof hol achterblijft en zich vult met lucht of andere gassen.
De nog naamloze stof is niet alleen lichter dan de ‘zwaardere’ aerogel, maar ook nog eens vele malen steviger. Aerogel breekt met zijn onregelmatige holtes snel kapot, terwijl Schaedlers stof met zijn geometrische opbouw goed in staat is om druk te weerstaan, terug te veren en klappen op te vangen.
Hierdoor is de nieuwe stof uitermate geschikt om bijvoorbeeld als licht alternatief in schokdempers te worden verwerkt. Bovendien geeft hij vrijwel geen geluidstrillingen door en is lucht waaruit de stof voornamelijk bestaat een slechte warmtegeleider. Dus ook tussen dubbelglas en in de muren van muzieklokalen kan dit lichtgewicht zwaar werk afleveren.
Bronnen: Science, LiveScience, Scientias
Beeld: Dan Little/HRL Laboratories, LLC