Een succesformule uit de natuur: door goed naar de chemische reactie van oesters te kijken, konden wetenschappers cement maken dat sterker is en sneller uithardt.
Oesters produceren zelf een materiaal om zich aan elkaar te hechten in kilometerslange rifstructruren. Nieuw onderzoek naar dit oestercement en wat het zo’n sterk kleefmiddel maakt, leidde aan de Amerikaanse Purdue University tot de ontwikkeling van een nieuwe cementsoort.
Cement en beton zijn niet hetzelfde. Cement is de lijm en een bestanddeel van beton, een soort kunstmatig bouwsteenmateriaal dat alom gebruikt wordt. Traditioneel is beton sterk en drukbestendig, maar het kan broos zijn op andere manieren. ‘Door technologie van schelpdieren te gebruiken, kunnen we mogelijk de prestaties verbeteren en de duurzaamheid van cement en beton vergroten’, verklaart hoogleraar chemie Jonathan Wilker.
Wilker en zijn team ontdekten dat oestercement overwegend niet-organisch is: vooral calciumcarbonaat (wat we krijt noemen). De schelpdieren voegen zelf organische bestanddelen toe. Zo ontstaat een materiaal met indrukwekkende eigenschappen, zoals het vermogen om in het water te hechten. Organisch betekent hier: chemische verbindingen die water- en koolstof bevatten.
‘De meeste lijmen die je in de bouwmarkt ziet, zijn gemaakt van organische verbindingen, afgeleid van aardolie. Oestercement bevat ongeveer twaalf procent organische verbindingen om de niet-organische stoffen aan elkaar te binden. Dat is vrij uniek’, meent Wilker.
'Nieuw cement zoals deze kunnen mogelijk enkele mechanische eigenschappen van traditioneel cement verbeteren'
Toen ze een recept hadden dat volgens hen de succesformule van oesters benaderde, kocht het team een standaard betonmengsel waaraan alleen water toegevoegd hoefde te worden. Nadat ze een polymeer uit hun cement aan het mengsel hadden toegevoegd, hechtte het cement tien keer sterker en verdubbelde de druksterkte. Bovendien hardde het sneller uit.
‘Nieuwe cementsoorten zoals deze kunnen mogelijk enkele mechanische eigenschappen van traditioneel cement verder verbeteren’, vermoedt Wilker. ‘Er is nog zoveel meer dat we van de natuur kunnen leren en zoveel nieuwe materialen die we kunnen ontwerpen.’
