Een van de bekendste toepassingen van bionica (de schepping als voorbeeld voor de techniek) is het spinnen van draden. Zijde uit de zijderups is al duizenden jaren bekend en uiteraard ook het web van spinnen. Men had al gauw door dat een spin spintepels heeft, waardoor de draad wordt uitgeperst en dat moest natuurlijk na te maken zijn. Alle manieren om synthetisch garen te maken hebben één ding gemeenschappelijk: Een grondstof wordt door een klein gaatje geperst en zo ontstaat een draad.

Een paar voorbeelden uit de praktijk: hout van dennenbomen wordt met bijtende chemicaliën gesplitst in lignine en cellulose en met weer andere stoffen wordt de cellulose omgezet in een oplosbare stof. Die oplossing wordt door een spindop geperst in een zuurbad, waardoor de cellulose in de vorm van kunstzijde of rayon vrijkomt.

Polyamide- en polyestergaren worden gemaakt door de grondstoffen bij een temperatuur van boven de 200 graden te smelten en dan ook weer door een spindop te persen. Na afkoeling hebben we dan nylon of terlenka garen. Kevlar, het sterkste bekende garen, wordt gesponnen uit een oplossing van geconcentreerd zwavelzuur. Er zijn nog meer spinmethoden bekend, maar allemaal hebben ze gemeenschappelijk dat nogal drastische omstandigheden nodig zijn: hoge drukken en temperaturen, veel afvalproducten en gemene chemicaliën.

Wat een tegenstelling met de gewone kruisspin! Een web weegt minder dan een milligram en is in staat een in volle vaart vliegende bromvlieg op te vangen zonder te breken. Het draad van een web is sterker en lichter dan staaldraad en veel elastischer. Iemand heeft de diameter en de sterkte eens geëxtrapoleerd en concludeerde dat een spindraad met de dikte van een potlood een vliegende jumbojet kan stoppen zonder te breken (ik heb het niet nagerekend). Ondanks alle pogingen is het nog steeds niet gelukt dat na te maken, zo ingewikkeld is het samengesteld.
Nog maar kort geleden is ontdekt, dat spinrag bestaat uit een harmonicavormige kern met een mantel van een andere samenstelling. En een spin kan ook verschillende soorten draad spinnen: met een kleeflaag, voor de ophanging van het web, om over te lopen zonder zichzelf vast te maken, om de prooi in te wikkelen en cocondraad voor de eitjes.

Spindraad bestaat hoofdzakelijk uit een eiwit, fibroïne. Om bederf en uitdroging tegen te gaan bevat het drie chemicaliën, waardoor bacteriën en schimmels er geen vat op hebben. Toepassingen voor dit wondergaren zijn genoeg te bedenken: kogelvrije vesten, kabels om vliegtuigen op te vangen op een vliegdekschip, kunstmatig kraakbeen, garen voor oogoperaties, parachutekabels, natuurlijk afbreekbare vislijnen. Maar helaas, tot nu toe is het niet gelukt dit prachtige voorbeeld uit de schepping met die bijzondere eigenschappen na te maken. Met gentechnologie in koeien kan uit koemelk met veel moeite wat worden gewonnen, maar dat is nog geen succes.

Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Opbouw. De volledige bronvermelding luidt: Valkenburg, K., 2007, Wonder boven wonder (19) Spinnen, Opbouw 51 (20): (…) (Artikel).

LEUK ARTIKEL?
Bent u blij met dit artikel? Het onderhoud en de ontwikkeling van deze website vragen financiële offers. Zou u ons willen steunen met een maandelijkse bijdrage? Dat kan door ons donatieformulier in te vullen of een bijdrage over te schrijven naar NL53 INGB000 7655373 t.n.v. Logos Instituut. Logos Instituut is een ANBI-stichting en dat wil zeggen dat uw gift fiscaal aftrekbaar is.

Written by

K. Valkenburg werkte vroeger bij AKZO als literatuuronderzoeker op het gebied van scheikunde, veiligheid en gezondheid.