Stof tot nadenken
Dit is hoe prof. Sybrand van der Zwaag met zijn collega's van TU Delft op het idee kwam om bacteriën de scheuren in beton dicht te laten poepen. Of met een strip uit 1870 die een “imaginary machine” verbeeldt, waarmee niet alleen gebeld kan worden maar je diegene ook kan zien tijdens het bellen. Volgens dr. Imar de Vries geeft populaire cultuur nog altijd uiting aan onze verlangens op het gebied van toekomstige technologische ontwikkelingen. De realisatie hiervan lijkt steeds meer binnen handbereik, maar wat hebben we daar eigenlijk aan? Een heleboel, zo betoogt Van der Zwaag.
Slimmer en beter
Materialen hebben door de geschiedenis heen een maatschappelijk belang gediend. Ze staan tot onze beschikking en zijn ons vaak – en steeds meer – ter wille. Uit dit 'steeds meer' vloeit de ontwikkeling voort: de material sciences kunnen steeds meer en willen steeds meer. En ook de vraag naar de ontwikkeling van nieuwe materialen groeit, inderdaad, steeds meer. Deze vraag komt vaak voort uit een praktisch probleem, waardoor gevonden oplossingen dus ook snel worden geïmplementeerd. Zo wordt wetenschap en techniek direct toegepast in ons alledaagse leven.
De ontwikkeling van zelfherstellende materialen komt voort uit het willen oplossen van een bekende tekortkoming van al bestaande materialen: het ontstaan van materiaalschade. Als voorbeeld geeft Van der Zwaag beton. Gebruikt vanwege haar soliditeit en draagkracht, heeft beton geen functie meer als het die eigenschappen verliest. Scheuren betekenden dan ook lang dat het vervangen moest worden. Een vrij onpraktische – en kostbare – oplossing, zo rees de gedachte. Veel handiger zou het zijn om materialen te ontwikkelen die de natuur imiteren: Niet complete vervanging bij schade, maar herstel van deze schade door ingebouwde systemen. Voor beton hield dit dus het bedenken van een manier waarop het beton zelf scheuren kan herstellen in. Hiervoor keken Van der Zwaag en zijn collega's wederom naar de natuur, en kwamen op het idee een slapende bacterie – en zijn eten – mee te storten met het beton. Onder omstandigheden die scheuren veroorzaken in het beton (grote droogte, hitte of extreme kou) wordt deze bacterie wakker en gaat eten. De poep die hij vervolgens uitscheidt is keramische lijm, sterk genoeg om ontstane scheuren te herstellen.
Onzichtbaarheidsmantel
Beton dat hersteld wordt door poepende bacteriën: Imar de Vries geeft aan dat zulke ontwikkelingen soms nauwelijks te bevatten zijn. Als cultuurwetenschapper bestudeert hij niet alleen hoe we tot de ontwikkeling van nieuwe materialen komen, maar verbindt dit aan de manier waarop hierover wordt gepraat. De Vries ziet hierin een wisselwerking tussen populaire cultuur en wetenschap. Films tonen – net als wetenschap – de tijdsgeest. Het zijn niet zomaar verhaaltjes, maar ze worden door dromen en fantasieën over de toekomst gevormd. De betovering die hiervan uitgaat, stimuleert wetenschappers tot het daadwerkelijk realiseren van zulke fantasieën. En wanneer dit gelukt is, legitimeren zij deze nieuwe ontwikkeling door te verwijzen naar de film waarin ze het ooit hebben gezien. Het oproepen van beelden uit een film helpt tegelijkertijd om zeer ingewikkelde technologische ontwikkelingen voor een groot publiek inzichtelijk te maken. Want hoe leg je de uitvinding van een onzichtbaar makende cape in 2006 beter uit dan te verwijzen naar Harry Potter's onzichtbaarheidsmantel?
De Vries constateert een verschuiving in het discours over materiaalontwikkeling die gelijk op gaat met een verandering in wat er ontwikkeld wordt: Niet langer praten we over “dunner, lichter en sterker” als we het over de materialen van de toekomst hebben, maar over “slimmer, magischer en onmogelijker”. De material sciences hebben de grenzen van wat er mogelijk is steeds verder verlegd – en daarmee onze verlangens. Waar Van der Zwaag nog naar de natuur kijkt voor inspiratie, is inmiddels het overtreffen van de natuur een nieuw doel. Ter illustratie verwijst De Vries naar de ontwikkeling van een kogelwerende huid door Jalila Essaïdi – één van de sprekers van volgende week: op eenzelfde manier als wetenschappers liet zij zich leiden door haar verbeelding, en kwam tot een nieuw materiaal dat in de toekomst misschien wel beter zal blijken te zijn dan de toch nog toe bestaande kogelwerende materialen. Dit is volgens hem ook gelijk de rol van kunstenaars: Het radicaal doortrekken van nieuwe ontwikkelingen, en kijken waar je dan uitkomt.
Hoe staat Van der Zwaag tegenover de rol van kunstenaars zoals Essaïdi, die gebruik makend van zijn material sciences overgaan tot de ontwikkeling van nieuwe materialen? Hij juicht dit toe omdat, zo zegt hij, kunstenaars zich laten leiden door de elegantie en schoonheid van het materiaal. En dat is, wat we allemaal zouden moeten doen.
Volgende week in Stof tot Nadenken meer over materialen, cultuur en verbeelding, wanneer Jalila Essaïdi vertelt over de ontwikkeling van haar kogelwerende huid, terwijl prof. Frits Scholten ingaat op zijn fascinatie voor magische materialen. De lezing van deze week kijk je hier terug.
