Voor een stevige hechting aan oppervlakken maakt de mossel gebruik van een lijmstof met metalen. Het diertje spaart die metalen eerst op, en zet ze pas in als hij zich daadwerkelijk ergens aan vast wil plakken, ontdekte een Duits/Canadees onderzoeksteam.
Hoe maak je een lijm die niet te snel loslaat? Door af te kijken bij de mossel. Als er iemand goed is in het maken van stevige lijm, is het dit weekdier wel. Met zijn stevige, harige vezels (de byssusdraden – ofwel de ‘baard’ van de mossel) hecht dit beestje zich vast aan bijvoorbeeld rotsen, houten palen of schepen, en zelfs de kracht van de branding krijgt ze dan niet meer los. Eiwitten in het platte uiteinde van de byssusdraden leveren de kleefkracht van de mossel. De sterkte van de vezels zelf is een gevolg van hun mechanische structuur, waarbij metalen en eiwitten met elkaar vervlochten zijn.
Een team onderzoekers uit Duitsland en Canada heeft nu uitgezocht hoe die metalen in de mosselbaarden terecht komen, in de hoop dat het makkelijker wordt dit op termijn in onze eigen lijmstoffen te kunnen nabootsen. Vandaag publiceerden ze hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Aparte opslagruimtes
De mosselen verzamelen eerst de grondstoffen voor hun lijm in aparte compartimenten, schrijven de onderzoekers. Pas op het moment dat de kleefstof nodig is, komen alle ingrediënten samen in een netwerk van minuscule kanaaltjes. Daar vormen de metalen en eiwitten binnen enkele minuten hun sterke verbindingen, tijdens de vorming van de mosselbaardharen.
‘Het lijkt een beetje op 3D-printen op deze manier’, vertelt chemicus Matthew Harrington van de McGill University in Quebec, ‘en daar leren we veel van voor het zelf maken van dergelijke lijmstoffen.’ Als je de metalen al in een eerder stadium toevoegt aan de lijmstof resulteert dat meestal niet in een homogeen mengsel, legt hij uit, en dat gaat ten koste van de kwaliteit van de lijm.
Verzamelen
De metalen (voornamelijk ijzer en vanadium) halen de mosselen uit het zeewater. Nadat ze zijn opgenomen worden deze bewaard en steeds verder geconcentreerd in metaalopslagkorreltjes in de cellen. De eiwitten maken de weekdieren zelf. Deze worden uitgescheiden in speciale klieren, en bewaard in kleine blaasjes.
‘Dat de beesten vanadium gebruiken is tamelijk bijzonder’, vertelt Harrington. ‘Dat zie je niet vaak in de biologie.’ Eerder onderzoek van zijn groep toonde aan dat de vezels met vanadium twee keer krachtiger kunnen worden dan met ijzer.
De onderzoekers kwamen tot hun conclusies nadat ze de mosselen in verschillende stadia van de baardvorming hadden bekeken met beeldtechnieken als micro-CT-tomografie, elektronenmicroscopie en Raman-spectroscopie.
Echte lijm
Chemicus Jonathan Wilker van de Purdue University in West Lafayette (Verenigde Staten), die gespecialiseerd is in het nabootsen van kleefstoffen van zeedieren en niet meewerkte aan het onderzoek, vindt de bevindingen relevant en interessant. ‘Het moment waarop je bepaalde ingrediënten aan je lijmstoffen toevoegt is van groot belang’, mailt hij vanuit Amerika. Wilker ontwerpt zelf op mosselen geïnspireerde lijm. Hij is inmiddels zelfs al zo ver dat hij er mee de markt op denkt te kunnen.
Openingsfoto: Unsplash.com
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.