Waterdruppels op een spinnenweb zijn de gewoonste zaak vaan de wereld, maar hoe ze precies ontstaan bleef altijd een mysterie. Dat het principe een perfecte methode zou kunnen zijn om, letterlijk, water uit de lucht te winnen, was al langer duidelijk. De Chinees Lei Jiang, scheikundige aan het Scheikundig Instituut van de Chinese Academie der Wetenschappen, heeft met zijn team de oplossing gevonden.
 

spider_microscope
Vergroting van spinragstructuur
Foto: Nature

Structuur en condens
Vijf jaar lang bestuurden de Chinezen het spinrag van honderden webben van de lokale spin Uloborus Walckenaerius onder de elektronenmicroscoop. Ze ontdekten dat het spinrag dat het insect produceert, een halskettingachtige structuur van hydrofiele nanovezels vormt. De vezels vormen verbindingen met wollige bolletjes van nog kleinere, willekeurig geordende vezeltjes. Als het spinrag in contact komt met waterdamp, vormen deze bolletjes grotere, dichtere ‘knopen’. De oppervlakte van deze knopen is veel ruwer dan de draden er om heen. Gecondenseerd water glijdt eenvoudig van deze gladde draden, maar blijft steken op deze ruwere knopen, waar het water vervolgens druppels vormt.

Nylon
De wijze waarop waterdruppels ontstaan op spinnenwebben was hiermee ontdekt. De vraag bleef echter of de methode kunstmatig na te bootsen zou zijn en of het voldoende zou kunnen opleveren voor waterwinning. Hierin slaagden de Chinezen gedeeltelijk. Ze produceerden kunstzijde uit nylonvezels, gecoat in een oplossing van polymeren, dat op dezelfde wijze knopen vormt als het onderzochte spinrag. Het lukte inderdaad waterdruppels te creëren op dezelfde manier als het spinnenweb.

De uitdaging blijft nog om de uitvinding op grote schaal toe te passen en serieuze waterwinning mogelijk te maken. Jiang wil “het komende decennium gebruiken om een enorm kunstmatig web te ontwerpen dat voldoende drinkwater kan winnen uit mist.”

Het volledige wetenschappelijke artikel uit Nature is hier te vinden in pdf-formaat.

 

 

Foto boven: Brad Smith

 

 

 

Advertentie

Lecture van Max Havelaar