Een Amerikaans onderzoeksteam heeft een nieuw en zelfregulerend isolatiemateriaal bedacht voor een breed scala aan toepassingen.

De Netflix-documentaire My Octopus Teacher vertelt het bijzondere verhaal van de Zuid-Afrikaanse filmmaker Craig Foster (trailer hieronder). Tijdens een burn-out zoekt Foster, een fervent duiker, ontspanning en rust in de onderwaterwereld voor de Afrikaanse kust. Op zeker moment komt hij in een kelpwoud een jonge, nieuwsgierige octopus tegen en Foster bouwt een speciale emotionele band op met het dier. Het is een bijzondere film waarin duidelijk wordt hoe fascinerend (pijl)inktvissen (waartoe octopussen horen) zijn. En uit onderzoek van de Universiteit van Californië blijkt dat we, in navolging van Foster, nog veel meer van die dieren kunnen leren.

Lees ook:

• Octopussen schuilen steeds vaker in menselijk afval
• Filmpje: octopussen delen tikken uit

Camouflage

In de docu zien we niet alleen hoe intelligent inktvissen zijn, maar ook hun verbluffende vermogen om van kleur te veranderen en zo in de achtergrond te verdwijnen of met soortgenoten te communiceren. Die eigenschap bracht onderzoekers onder leiding van Alon Gorodetsky op een idee: zichzelf regulerende isolatie. Die kun je bijvoorbeeld toepassen in van alles en nog wat: van koffiebekers tot vrachtcontainers. Het team heeft nu een manier gevonden om ‘intelligente isolatie’, waar al een paar jaar aan wordt gewerkt, op grote schaal te kunnen produceren.

Inktvissen danken hun kleurveranderende vermogen aan zogenoemde chromatoforen; gespecialiseerde zakjes in de huid die pigmentkorrels bevatten. Door deze zakjes met speciale spiertjes te vervormen, kunnen pijlinktvissen hun kleur, reflectiviteit en zelfs de doorzichtigheid van hun huid veranderen.

Op basis daarvan kwam het Amerikaanse team met een composietmateriaal met daarin een soort eilandjes van bepaalde metalen, bijvoorbeeld koper. “Als het materiaal niet onder spanning staat, liggen die metalen eilandjes in ons composietmateriaal naast elkaar. Ze komen verder van elkaar te liggen als je het materiaal uitrekt, en zo kun je de reflectie en doorgifte van infrarood licht of de warmteafvoer regelen,” aldus Gorodetsky.

Er is dus één soort composiet die in massa kan worden geproduceerd. Als je die gebruikt in een beker die de koffie binnen een voorspelbare tijd op een drinkbare temperatuur moet brengen, dan rek je het materiaal tijdens het productieproces wat verder uit. Moet de isolatielaag de inhoud van een bepaalde verpakking juist koel houden, dan doe je dat niet.

Goedkoop isolatiemateriaal

“Er is een breed scala aan toepassingen voor dit materiaal,” zegt Gorodetsky. “Denk aan alle bederfelijke waren die tijdens de pandemie bij de mensen thuis zijn afgeleverd. Elk pakket dat temperatuur-gecontroleerd wordt verstuurd, kan worden voorzien van een laag die gemaakt is van ons composietmateriaal.”

Zoals gezegd heeft het team een manier gevonden om het materiaal heel goedkoop (omgerekend zo’n 9 eurocent per vierkante meter) in grote hoeveelheden te produceren. En dat zou het voor veel verpakkingen geschikt kunnen maken, maar bijvoorbeeld ook voor temperatuur regulerende tenten en (sport-)kleding. Voor dat soort toepassingen moet het materiaal zich dan wel aan de veranderende omstandigheden aan kunnen passen. En dan is de vraag hoe je het materiaal actief kunt laten rekken en ontspannen. Maar daar zullen ze in Californië zeker over na gaan denken.

Bronnen: Nature Sustainability, Universiteit van Californië Irvine, New Atlas

Beeld: Minette / CC BY 2.0 / Universiteit van Californië

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!