De dunste pasta ooit gemaakt — laten we het ‘nanotini’ noemen — heeft een gemiddelde diameter van 372 nanometer en bestaat uit slechts twee ingrediënten: bloem en mierenzuur. Dat laatste is een bijtend middel dat gewoonlijk gespoten wordt door mieren om zichzelf te verdedigen. Net dat is de reden waarom onderzoeker Adam Clancy aan zijn creatie rook voordat hij het opat.
Het is over het algemeen niet aangeraden om dingen te eten die zijn ingelegd in mierenzuur. Maar Clancy, chemicus aan University College London, vertrouwde op zijn begrip van de geurdrempel van het zuur. Dit is de laagste concentratie waarbij de menselijke neus een substantie kan detecteren. Clancy rekende erop dat als de pasta geurloos was, het te weinig zuur bevatte om gevaarlijk te kunnen zijn. Tevreden kauwde hij op een propje nanotini. ‘Ik weet dat het niet de bedoeling is om een experiment op jezelf uit te voeren, maar ik had net de kleinste pasta ter wereld gemaakt’, zei Clancy. ‘Ik kon het echt niet laten.’
Clancy en zijn co-auteurs publiceerden onlangs het recept voor hun pasta in een wetenschappelijk tijdschrift. Dat deden ze niet voor Italiaanse restaurants, maar ze onderzochten nanovezels van zetmeel op hun potentieel voor de volgende generatie verbanden. Matten van deze vezels hebben poriën die water doorlaten maar te klein zijn voor bacteriën, zegt Clancy.
Ideale wondverbanden vormen niet enkel een goede barrière. Ze moeten ook het herstel versnellen, zegt afgestudeerd Cornell University student Mohsen Alishahi. Hij doet onderzoek naar verbanden van nanovezels gemaakt met zetmeelderivaten. Hij was niet betrokken hij het nanotini-project. 'Door een natuurlijk materiaal zoals zetmeel te gebruiken, kan de wonde sneller genezen’, zegt Alishahi. Zetmeel zou cellen rond een verwonding moeten stimuleren om te groeien. Dat komt doordat de vezels lijken op het microscopische structurele netwerk van het lichaam: de extracellulaire matrix. Zetmeel heeft ook nog een natuurlijk voordeel: aangezien het door elke soort groene plant gemaakt wordt, is het een van de meest voorkomende organische verbindingen op aarde.
Het team gebruikte een rasterelektronenmicroscoop om de mat te scannen met behulp van een gerichte bundel elektronen. Het beeld werd gemaakt op basis van het patroon van de elektronen die afgeketst of weggeslagen werden. Elk individueel draadje is te smal om duidelijk vastgelegd te worden door een gewone camera of microscoop. Credit: Beatrice Britton/Adam Clancy
Matten van deze vezels hebben poriën die water doorlaten maar te klein zijn voor bacteriën.
Eerdere nanovezels werden gemaakt van gezuiverd zetmeel uit maïs en rijst. Nu is het de eerste keer dat iemand dit heeft gedaan met gewoon wit meel, waarmee het volgens Clancy dus voldoet aan de definitie van ‘s werelds kleinste pasta. Om de pasta te maken, loste zijn team eerst de bloem op in het zuur. Hierdoor werden de klonten zetmeel ontrold, waardoor de moleculen verbonden konden worden tot dunne draden.
Daarna volgde een delicate, urenlange opeenvolging van verhitten en afkoelen. Dit proces is ‘het meest interessante’ onderdeel van het nieuwe onderzoek, zegt voedselwetenschapper Greg Ziegler van Pennsylvania State University. Hij bestudeert nanovezels van zetmeel als mogelijk startpunt voor kweekvlees en was niet betrokken bij het nieuwe artikel. Ondanks de onzuiverheden in bloem uit de supermarkt had de resulterende vloeistof de ‘juiste viscositeit om te spinnen’, zegt Ziegler. Hiermee verwijst hij naar de techniek die wordt gebruikt om de pasta te maken.
Pastamakers snijden doorgaans deeg in stukken of persen het door kleine gaatjes om het vorm te geven. In dit geval werden de zetmeelmoleculen via elektrische lading door de punt van een holle naald getrokken: een soort spinnen, maar dan via elektrische lading. De vloeistof vloog horizontaal uit de naald en werd aangetrokken door een geaarde plaat die een paar centimeter verder stond. Terwijl het zuur snel opdroogde tijdens de vlucht, vormden de zetmeelketens stevige maar onzichtbare draden. Hun breedte was te klein om met het blote oog te kunnen zien. Wat wel te zien was, waren matten met een gebroken witte kleur die zich vormden wanneer de vezels zich op de plaat opstapelden. Die buigzame matten leken een beetje op calqueerpapier, maar in plaats van houtpulp, waren ze volledig gemaakt uit uitzonderlijk kleine pasta. En de smaak? ‘Ik kan bevestigen dat het wat kruiding nodig heeft’, zegt Clancy.
Dit artikel verscheen eerder in Scientific American.
Vertaling: Kato Speybrouck
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.