Je leest:

Een likje verf voorkomt voortaan jouw zonnesteek

Een likje verf voorkomt voortaan jouw zonnesteek

Auteur: | 19 april 2022

Steden raken in hete zomers snel oververhit. Een nieuwe methode van weerspiegeling die vlinders gebruiken zou uitkomst kunnen bieden.

Thinking Planet

In deze serie lees je wekelijks een voorbeeld van biomimicry, in aanloop naar het evenement ‘Thinking Planet – van ego naar eco’ (29 april 2022), waarin we op zoek gaan naar nieuwe manieren om ons te verhouden tot de natuur en andere aardbewoners.

Het is lente en dat betekent dat er hogere temperaturen op komst zijn. Woon je in een stad? Dan kan de hitte extra hoog oplopen. Door de grote hoeveelheid asfalt en beton wordt veel warmte opgenomen. Niet iedereen kan daar even goed tegen: het sterftecijfer stijgt tijdens een hittegolf.

Om dit te voorkomen installeren mensen airconditioners, maar die gebruiken veel energie en dragen bij aan klimaatverandering. Juist door klimaatverandering komen deze extreem hete periodes vaker voor. Oververhitting in steden is dus een groeiend probleem. Wellicht zijn we echter dicht bij een oplossing, geïnspireerd door de vleugels van vlinders.

Verkoelende verf

Met de lente is het seizoen van de vlinders aangebroken. Vlinders staan bekend om hun felle kleuren, maar sommige soorten maken het wel erg bont. De Morpho-vlinders uit Zuid-Amerika bijvoorbeeld kun je vanaf een kilometer afstand nog zien.

Deze Morpho-vlinder ontleent zijn blauwe kleur aan de microstructuur van zijn vleugels.

Dit komt door bijzondere reflectieve eigenschappen in de vleugels van deze vlindersoort. De felle kleuren die je ziet zijn namelijk geen pigmentkleuren, maar ‘structurele’ kleuren. De structuur van de vleugel bestaat uit minieme schubben, die karakteristieke patronen bevatten. Deze patronen reflecteren licht, waardoor je kleuren ziet.

Het patroon bepaalt welke soorten licht door de vleugel kunnen vallen en welke worden gereflecteerd. Het blauw zie je dus alleen maar door het minuscule patroon van de vleugels, de vleugels zijn niet écht blauw. Hierin schuilt de oplossing van het hitteprobleem: structurele kleur kunnen we namaken.

De precieze structuur van de vleugels verschilt per vlinder. Het patroon bepaalt welke kleur licht wordt weerkaatst. Dit zijn donkere vleugels, die weinig licht weerkaatsen.

Het Amerikaanse bedrijf Cypris Materials heeft dat al gedaan. Het bedrijf ontwikkelt een verf op basis van deze structurele kleur, dus zonder pigment. In plaats daarvan bestaat de verf uit twee ingrediënten: zelf-organiserende polymeren en een oplosmiddel. Polymeren zijn lange ketens van moleculen. De precieze lengte van de ketens bepaalt de kleur van de verf. Tijdens het drogen van de verf organiseren de polymeren zichzelf in karakteristieke patronen.

Klinkt bekend toch? De verfontwikkelaars lieten zich inspireren door de patronen van vlindervleugels. De ‘blauwe’ verf heeft een structuur die blauw licht niet doorlaat, zodat dat wordt weerkaatst en wij dat mooie blauw waarnemen. Doordat toxische pigmenten ontbreken, is de verf ook nog eens milieuvriendelijk.

Maar deze verf kan nog meer dan mooie kleuren fabriceren. De structuurverf kan ook kleuren reflecteren die niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog, zoals uv-licht of infrarood. De verf ziet er dan doorzichtig uit. Met deze verf geef je een muur geen mooie tint, maar wel een natuurlijk koelelement. Dat werkt als volgt: infrarood licht, ofwel warmtestraling, wordt weerkaatst door de verf. Dit houdt de muur dus koel, zodat er minder airconditioners nodig zijn. Mogelijk kan deze techniek zo de oververhitting van steden tegengaan, simpelweg met een likje verf.

Bronnen

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 19 april 2022

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

Thema: Thinking Planet

Robin Berkelmans
Thinking Planet: van ego naar eco
In dit thema zoeken we inspiratie bij filosofie en denktradities vanuit de hele wereld. Over onderwerpen als technologie, toekomst en verbinding. We proberen op een andere manieren naar onszelf, onze relatie tot elkaar en de aarde te kijken.
Bekijk het thema
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.