De bouwpakketten van IKEA hebben de reputatie moeilijk te zijn. Dat kan beter, maar ‘alleen aanlengen met water en goed schudden’ is wel het andere uiterste. Toch is dit wat het Self-Assembly Lab van het Amerikaanse Massachusetts Institute of Technology (MIT) – ja, zo’n lab hebben ze daar echt – voor elkaar heeft gekregen.

De oervorm van zelfassemblage is kristallisatie: bouwstenen rangschikken zich vanzelf in een patroon. Het Self-Assembly Lab heeft daar vorig jaar een prachtige demonstratie van gegeven met behulp van heliumballonnen met een doorsnee van ongeveer 0,5 m, die op zes plaatsen een magnetische connector hadden: voor, achter, boven, onder, links en rechts. De ballonnen hadden precies genoeg lift om zwevend te blijven op de binnenplaats van een gebouw. Een ventilator hield ze in beweging. Er ontstonden keurige roosters, bijvoorbeeld van twee bij twee bij vier ballonnen of van drie bij drie bij drie, die als geheel ronddwarrelden en zachtjes landden als alle helium was weggesijpeld.

Het filmpje hiervan staat op Vimeo.com. Het is mooi gemaakt: op een zonnige dag, met een laag camerastandpunt en met een aardig muziekje erbij. Trage beelden op normale snelheid zijn gecombineerd met versnelde gedeeltes om het proces niet te lang te laten duren.

In de natuur is zelfassemblage bijvoorbeeld te vinden bij de replicatie van virussen. Dit speelt een rol in een lezing van de leider van het Self-Assembly Lab, Skylar Tibbits, dat is te zien op YouTube. Hij vertoont beelden van glazen kolven met macroscopische virusmodellen, bijvoorbeeld van het poliovirus, die uit elkaar vallen als je hard schudt, en vanzelf weer ‘in elkaar vallen’ als je enige tijd zachtjes rammelt.

Tibbits is geen charismatisch redenaar. Zijn verhaal heeft een hoog opdreungehalte. Maar wat hij vertelt is fascinerend, en het visuele materiaal is spectaculair. Zo bespreekt hij het begrip 4D printing, vierdimensionaal printen. Hij werkt daarvoor samen met Stratasys, een fabrikant van 3D-printers. 4D printing is het printen van structuren die kunnen veranderen in de tijd. Hij geeft een voorbeeld van een plat samenstel van zes vierkanten, dat in water ondergedompeld zichzelf opvouwt tot een kubus. Hij vertelt over een 17 m lange streng plastic die in een zwembad wordt geschoven en zichzelf opkronkelt tot een vuistgrote kluwen. Tibbits speculeert over toepassingen, bijvoorbeeld luchtige kleding die als het regent vanzelf waterdicht wordt.

Als vervolg daarop is hij nu gekomen met een zelfassemblerende stoel, die bestaat uit zes onderdelen. Die onderdelen gaan los in een bak met water. Het water wordt permanent in beweging gehouden en op een filmpje zie je helemaal vanzelf een stoel uitkristalliseren. Belangrijk om in het oog te houden: het is een schaalmodel, de afstand tussen de stoelpoten bedraagt 15 cm. Die maten, de hoeveelheid turbulentie, het ontwerp van de verbindingen – alles doet ertoe en is geoptimaliseerd. En dan nog duurt het zeven uur voordat er een stoel door het water dobbert.

Niettemin grensverleggend onderzoek en gefundenes fressen voor journalisten. Tibbits weet dat maar al te goed.

tekst drs. Herbert Blankesteijn