Ode aan superlijm

Afgelopen zaterdag, 26 maart, is Harry Coover op 94-jarige leeftijd overleden. Ik had nog nooit van de beste man gehoord, maar hij blijkt een belangrijke ontdekking op zijn naam te hebben staan: superlijm. Coover studeerde en promoveerde aan de Cornell Universiteit (VS) en werkte veertig jaar lang voor Kodak: van 1944 tot 1973 als chemicus en van 1973 tot 1984 als vicepresident van het bedrijf. Na zijn pensioen bleef hij nog bij Kodak betrokken als adviseur en in 2009 kreeg hij de National Medal of Technology and Innovation uitgereikt door president Obama. Na zijn lange carrière had hij welgeteld 460 patenten op zijn naam staan. Één daarvan kennen we allemaal: superlijm. Maar wat is superlijm eigenlijk en hoe werkt het?

Superlijm en varianten zoals secondelijm bestaan uit een verzameling organische stoffen die onder de cyanoacrylaten vallen. Een cyanoacrylaat is een ester van cyanoacrylzuur en een alcohol zoals methanol of ethanol. Verder bevat een cyanoacrylaat nog twee kenmerkende groepen: een dubbele binding tussen twee koolstofatomen (C=C) en een cyano-groep (-C≡N).

De originele superlijm bestaat uit methylcyanoacrylaat (in de figuur hieronder, voor de pijl). De eigenschappen van de lijm zijn te beïnvloeden door de methylgroep (-CH3) te vervangen door iets anders. Voor bijvoorbeeld medische toepassingen wordt butyl– of octylcyanoacrylaat gebruikt. Laatstgenoemde is wat minder sterk, maar tegelijk ook wat flexibeler.

Maar hoe plakt superlijm dan? Methylcyanoacrylaat is een vloeistof, maar als het in contact komt met een beetje vocht (uit de lucht, of van de oppervlakken die je wilt lijmen), gaat het polymeriseren. Daardoor ontstaan hele lange ketens van wat heet poly(methylcyanoacrylaat) (zie figuur hierboven, na de pijl). Hierdoor wordt de lijm hard. De twee oppervlakken die je wilde lijmen, worden nu bij elkaar gehouden door de vanderwaalskrachten tussen het oppervlak en de lijm. Dat werkt vooral goed als de oppervlakken een klein beetje ruw zijn. Aangezien de lijm in het begin een vloeistof was, worden alle kleine oneffenheden in het oppervlak goed opgevuld. Daardoor is er veel contact-oppervlak en dus veel vanderwaalsattractie.

De polymerisatie van superlijm verloopt razendsnel, veelal binnen 10 seconden. Dat is natuurlijk heel handig, maar wel een reden om te zorgen dat je het niet op je vingers krijgt. Je vingers zijn tenslotte ook vochtig, dus die plak je met superlijm binnen enkele seconden aan elkaar.

Coover is helaas niet rijk geworden van zijn uitvinding. Toen superlijm populair werd, was het patent alweer verlopen en mochten ook andere fabrikanten cyanoacrylaten gebruiken als lijm. Meer over de ontdekking van superlijm zie je in de video hieronder, gemaakt door de United States Patent and Trademark Office vanwege het winnen van de eerder genoemde National Medal.

Het perspectief rondom een nucleaire ramp

Deze dinsdagochtend las ik in de nrc.next het volgende:

“Energie (…) en de wereld [zijn] nog steeds te belangrijk om over te laten aan deskundigen. Een debat van ondeskundigen over technologie en wetenschap is nodig, niet om specialistische oplossingen te verzinnen, maar om politieke doelen te formuleren en risico’s af te wegen.”

— Marjolein Februari, nrc.next, 22 maart 2010

Ik kan wel huilen. Dit is zo dom op zoveel verschillende niveaus, dat ik niet weet waar ik moet beginnen. Het stuk gaat over de correlatie tussen politieke kleur en levensstijl (zoals een stropdas of een hanenkam). En of we het nu juist wel of niet over kernenergie als oplossing mogen hebben.

We vinden het verschrikkelijk wat er in Japan is gebeurd, maar laat dit duidelijk zijn: er zijn niet veel constructies op aarde die een aardbeving met een kracht van 9,0 op de schaal van Richter kunnen weerstaan. Maar toch zijn er wel verdacht veel artikelen in de krant, bloggers op Internet en nieuwsberichten op radio en tv, die hun zorgen tegen kernenergie willen uiten. Natuurlijk is het altijd goed om een uitgebreide afweging te maken als het gaat om gevaarlijke technologie, maar deze timing is ronduit belachelijk.

Toen er een olieramp in de Golf van Mexico plaatsvond — is die bende trouwens al eens opgeruimd? Hoor ik ook nooit meer wat over — toen hoorde ik niemand over het verbieden van het gebruik van fossiele brandstoffen voor auto’s. En als er een vliegtuig neerstort, houdt dat de uitbreidingen van vliegvelden ook niet tegen. Maar als er zich een natuurramp voordoet, waartegen niets of niemand opgewassen is, gaan we twijfelen aan kernenergie.

Dan nog de inhoud van de berichtgeving: in heel Tokio schijnt geen enkele geigerteller meer te koop zijn. En waarom niet? Zodat mensen zelf kunnen meten dat de berichtgeving van de overheid klopt. Er is daar inderdaad 0,003–0.005 µSv aan straling te meten. En hoe weinig schadelijk dat is, wordt prachtig uitgelegd in dit Kennislink artikel. Laten we niet vergeten dat beton ook radioactief is (70 µSv/jaar) en dat de hoeveelheid kosmische straling waaraan je wordt blootgesteld in een vliegtuig in de orde van ~3–5 µSv/uur is. Tot slot: er wordt pas daadwerkelijk kanker aan straling gekoppeld vanaf 100 mSv/jaar.

De ramp in Japan wordt samengeperst tot de problemen met de kerncentrales. Er werd op een goed moment zelfs gesproken over een melt down van de reactor. Heeft iemand enig idee wat dat is? Als je die kennis uit een film hebt, zou ik niet willen stellen dat je enig idee hebt waar je het over hebt. Supersorry. Het heeft niks te maken met grote explosies, enge groene straling of al dat engs. Wat er gebeurt is dat de reactor oververhit en smelt. Meer niet.

“Maar er kan een kernexplosie plaatsvinden!” Nee helaas, weer mis. Er zijn twee dingen heel belangrijk bij het maken van een atoombom: kritische massa en isotopensamenstelling. En beiden zijn extreem ingewikkeld en duur om in een bom-vorm voor elkaar te krijgen, en beiden zijn niet aanwezig in een kernreactor. Er kan dus onmogelijk een kernexplosie plaatsvinden in de reactoren in Japan. Tenzij iemand besluit er een atoombom op te gooien, maar dan moeten we ons opeens over andere dingen zorgen gaan maken.

Samenvattend wil ik alle journalisten en essayisten die zich druk maken, willen vragen om zich te laten informeren door een expert voordat ze ergens over schrijven. En blijf vooral rustig. Ik weet dat al die hitsigheid lekker verkoopt, maar het is niet waar wat er opgeschreven wordt. Tot slot wil ik jullie alsnog aanraden om het verschrikkelijk goeie Kennislink artikel over radioactiviteit te lezen en te luisteren naar de wijze woorden van The Periodic Table of Videos:

De natuurkunde van het onmogelijke

Door een vriend werd ik getipt over een tv-serie getiteld Sci Fi Science: Physics of the Impossible. In de serie gaat theoretisch natuurkundige Michio Kaku op zoek naar de waarheid achter technologische concepten uit de science fiction en hoe je die met de huidige stand van wetenschap wellicht zou kunnen realiseren.

Michio Kaku gaat bijvoorbeeld op zoek naar hoe je een light saber zou kunnen bouwen, hoe je zou kunnen tijdreizen, onzichtbaar kunt worden of zou kunnen teleporteren. Er worden natuurlijk geen echte science fiction apparaten gebouwd, maar je krijgt wel een kijkje in wat labs waar gerelateerde wetenschap wordt gedaan. In de aflevering over teleportatie nemen ze bijvoorbeeld een kijkje in een lab waar kwantumverstrengeling wordt bestudeerd.

Bekijk hieronder een kort fragment van de serie.

Ik heb inmiddels een paar afleveringen van de serie gezien en ik vind de serie zeker niet slecht. Het is leuk om bijvoorbeeld te horen over de (on)mogelijkheden van teleportatie, maar ik vind de serie bij vlagen ook gewoon wat flauw, vergezocht en onrealistisch. Dat komt vooral omdat het natuurlijk niet voor niets science fiction is. Er worden alleen maar wat theoretische plannen gepresenteerd, waarna er wordt geclaimed dat die toch best haalbaar zijn. Niet heel overtuigend, maar misschien ben ik toch een beetje te praktisch ingesteld.

Sci-Fi Science: Physics of the Impossible wordt in Nederland uitgezonden op Discovery Science. De programmering kun je hier vinden.

Bedankt voor de tip, Marco!

Een korte geschiedenis van het opraken van brandstoffen

Onze brandstoffen raken op. Hoe je het wendt of keert, er is gewoon een eindige hoeveelheid brandstof op aarde. En de snelheid waarmee we die gebruiken is groter dan waarmee die aangroeit. Dus er moet een nieuwe energiebron bijkomen. Iedereen weet dit, maar helaas doen maar weinig mensen hier wat aan. Het is die luiheid en gemakszucht. Maar op een dag zal het mis gaan. Die dag zal smerig zijn.

Niet tevergeefs — want iedereen kan een herinnering gebruiken — blijven er mensen over zeuren. En gelukkig maar. Mijn hoogtepunten zijn de comic van de xkcd en het boek van David MacKay. Hieraan kan ik het volgende filmpje toevoegen: “300 jaar fossiele brandstoffen in 300 seconden.”

Een ander filmpje over hoe dom mensen omgaan met materialen (plastic in dit geval, dat wordt gemaakt van aardolie), is het volgende: “Het verhaal van gebotteld water.”

Er komt een tijdperk na dit koolstof-tijdperk. En dan zullen we toch echt over moeten stappen op zonnepanelen of kerncentrales. Echt waar. Ik hoop gewoon maar dat er voor die overgang geen wereldoorlog nodig zal hoeven zijn.