Waarom is het bijna onmogelijk om een ei langs de lengteas te breken tussen je handen?

Een ei kapot slaan om een omelet te bakken, is zo gedaan. Maar neem eens een ei tussen je handen (zoals op de foto hierboven) en probeer het dan samen te drukken tot het breekt. Bijna niet te doen, toch? Uit onderzoek van materiaalwetenschapper Marc Meyers van de University of California, San Diego (VS) blijkt waarom.

Eieren samendrukken

De functie van een eierschaal is om het groeiende embryo te beschermen tegen de omgeving. Maar het moet ook weer niet te sterk zijn, anders kan het kuiken niet worden geboren. Dat verklaart in ieder geval waarom een ei zo gemakkelijk kapot is te maken door er gelokaliseerd op te slaan (wat overeenkomt met het tikken van een snavel). Maar hoe zit dat met een verspreide druk? Meyers en zijn studenten besloten dit te testen.

De onderzoekers testten diverse eieren, van kwartel- (3 centimeter) tot struisvogelei (15 centimeter) op de druk die ze aankonden. Dat deden ze door de eieren te laten samendrukken langs de lengteas tussen twee rubberen stukken in een elektromechanisch systeem.

Kracht verspreidt zich

Het kippenei bleek bij een kracht van 45 Newton te knappen. Het struisvogelei hield het een stuk langer uit: pas bij 500 Newton begon het barsten te vertonen.

Volgens Meyers en zijn team blijkt grootte een doorslaggevende factor te zijn voor de sterkte van de eierschil. Hoe groter het ei, hoe zwakker de schil. Maar hoe kan het struisvogelei dan toch meer kracht weerstaan dan een kippenei? Door het ei op deze manier samen te drukken verspreidt de kracht van het apparaat (of je handen) zich uit over het oppervlakte van het ei. En hoe groter het ei, hoe meer oppervlakte, en dus hoe meer kracht er kan ‘afvloeien’. Maar uiteindelijk vindt elk ei zijn breekpunt.

Meer begrip biomechanica eierschil

Meyers zou nu graag andere eieren willen testen: van onder andere de pinguïn, de adelaar en zelfs van een dinosaurus. Het zal echter lastig worden aan deze eieren te komen.

Nu vraag je je misschien af wat er zo belangrijk is aan het weten hoe en waarom een ei breekt? Nou, van de 3 miljard eieren die jaarlijks voor de Nederlandse consument wordt geproduceerd, gaat circa 6 procent ergens tussen productie en verkoop stuk. Dit betekent een verlies voor de Nederlandse economie van zeker enkele tientallen miljoenen per jaar. Meer begrip van de biomechanica van een eierschaal is mooi meegenomen als we oplossingen willen bedenken voor het kapotgaan van zo veel eieren.

Bronnen: Journal of the Royal Society Interface, The Royal Society via Phys.org