Beton wordt sterker en veerkrachtiger dankzij de techniek die ook de stekels van zee-egels tegelijk sterk en buigzaam maakt. Door het calcium-silicium-rooster van het materiaal op een precieze manier te ordenen wisten Duitse onderzoekers een supercement te maken, dat in alle opzichten beter werkt dan bestaande betonbinders.

De onderzoekers bedachten hoe ze sterker beton konden maken door heel goed te kijken naar de zee-egel. Deze heeft lange, dunne stekels van calciet die heel fragiel lijken, maar relatief veel kracht kunnen weerstaan. Dat komt door de opbouw van materiaal: de moleculen liggen als een soort bakstenen muur op elkaar en leveren zo een hoop stevigheid.

De onderzoekers van de Universität Konstanz in Duitsland wilden die structuur nabootsen in cement. Calcium-silicaat-hydraat (CSH) is het belangrijkste ingrediënt van een veelgebruikte cementsoort, en de onderzoekers wilden die stof zo manipuleren dat het cement dezelfde 'baksteenstructuur' zou vormen als de moleculen in een zee-egelstekel.

 

Brokken

Dat was niet eenvoudig. CSH heeft vaak grote 'brokken' moleculen die bij elkaar gaan zitten in een cementoplossing. Om dat te voorkomen voegden de onderzoekers een polymeer toe dat voorkomt dat de CSH-deeltjes teveel bij elkaar gingen zitten. Ze produceerden het CSH druppelsgewijs en ontdekten dat met een polymeer inderdaad de gewenste baksteenstructuur ontstond.

Dit nieuwe materiaal kon een druk aan van 200 megapascal, een factor 100 sterker dan 'gewoon' beton. De onderzoekers denken dat deze techniek uiteindelijk de staalconstructie die nu nodig is in hoge gebouwen overbodig kan maken. Op zijn minst zal er minder staal nodig zijn, hetgeen goed is voor de portomonnee. De grote vraag is of de productiemethode ook buiten het lab werkt: druppelsgewijs cement maken duurt misschien te lang om het proces ook economisch interessant te laten zijn.