Glibberig oppervlak verwart mosselen

Techniek

Schelpdieren die zich aan scheepsrompen hechten, zijn een duur probleem. Een nieuw siliconenlaagje kan uitkomst bieden.

Scheepsschroef begroeid met mossels Foto iStock

De mossel steekt voorzichtig zijn ‘voet’ uit en betast het oppervlak. Na een paar seconden trekt hij zijn voet weer terug. Het bevalt hem kennelijk niet. Hij wacht met het uitgooien van de stevige draden, waarmee hij zich op bijna elke ondergrond kan vastzetten. En dat is uitzonderlijk. Want mosselen zijn niet kieskeurig.

De beelden horen bij een onderzoek dat donderdag in Science stond, over een manier om van hardnekkig plakkende schelpdieren af te komen. Die bevestigen zich onder water aan alles wat ze tegenkomen: stenen, pieren, schepen. Het verwijderen van schelpdieren, en van andere dieren zoals zeepokken, kost de scheepvaart veel geld. ‘Anti-fouling’ kost de Amerikaanse marine al een miljard dollar (850 miljoen euro) per jaar.

„De reden dat de mossel ervan afzag zich op het oppervlak te vestigen, is een glibberig, niet-giftig siliconenlaagje”, vertelt de Duitse hoogleraar Nicolas Vogel aan de telefoon. Vogel ontwikkelde het materiaal met collega’s, toen hij aan Harvard werkte. „Het was bedoeld om olie-afstotend te werken.” Een vakgenoot uit Singapore zag het en daagde Vogel uit. Ik weet zeker dat het materiaal niet bestand is tegen mosselen, zei hij, want ik heb nog geen enkel oppervlak gevonden waar ze niet aan vastgroeien.

Vogel ging de uitdaging aan. Samen met zijn collega uit Singapore ontwikkelden hij i-PDMS, dat bestaat uit een laagje glijmiddel van siliconen dat vastzit op een glazen substraat.

Materiaal is écht mosselproof

Uit hun onderzoek blijkt: het materiaal is écht mossel-proof. Zelfs nadat het vier maanden in een haven had gelegen, waren er nauwelijks mosselen op te vinden. Het presteerde beter dan twee van de beste anti-mosselcoatings die nu gebruikt worden. Ze hebben nog niet uitgebreid getest of het ook tegen zeepokken werkt, maar ook die groeiden nauwelijks op het oppervlak in de haven.

Aziatische mossel (Perna viridis) verkent een laagje i-PDMS. Video Amini e.a./Science.

„Mosselen zijn uitzonderlijk goed in het vastgroeien aan oppervlakken onder water”, vertelt Vogel. Dat komt door een combinatie van eiwitten waar ze over beschikken. Het eerste eiwit verwijdert het water van het oppervlak. Dan zorgen de andere eiwitten ervoor dat de mossel zich met een kleverige substantie, die uithardt tot draden, stevig kan vastmaken.

Mosselen worden nu op twee manieren van boten geweerd. De eerste methode is een giftige verflaag die dodelijk is voor de schelpdieren. „Dit is een ouderwetse oplossing, die schadelijk is voor het milieu”, vertelt Vogel. De andere methode is het aanbrengen van een laag waar mosselen slecht op blijven kleven, zodat ze er makkelijk vanaf geschraapt kunnen worden. „Maar dat is minder effectief dan voorkomen dat ze vastgroeien.”

Mosselen in verwarring

De onderzoekers denken dat het siliconenlaagje de mosselen in verwarring brengt. Het voelt aan als een vloeistof, in plaats van een stevige ondergrond waaraan ze kunnen vastgroeien. „We weten natuurlijk niet wat de mosselen denken”, zegt Vogel. „Maar we weten dat ze met hun ‘voet’ de weerstand van een oppervlak voelen. Waarschijnlijk voelt het glijmiddel niet stevig genoeg en wachten ze daarom liever tot ze een hardere ondergrond tegenkomen.”

Het materiaal is nu alleen getest op kleine oppervlakken van 18 bij 18 centimeter. Vogel ziet geen problemen met de opschaling: „i-PDMS kan verwerkt worden in een makkelijk aan te brengen verf.”