zaterdag 28 november 2020

Leren van de natuur om giftige verfstoffen te vermijden

De herfst is bij uitstek het jaargetijde van de kleur. Waar we in het voorjaar blij zijn met het frisse groen en het geel, wit en roze van bloeiende bloemen is het najaar veel uitbundiger qua kleur. In het park zag ik hoe de Amerikaanse es en de smalbladige es van rozerood naar oranje en geel verkleurden. Hoe kleuren ontstaan fascineert mij enorm. Al tijdens mijn natuurgidsenopleiding (bijna twintig jaar geleden) ben ik in dat onderwerp gedoken en hield ik er een presentatie over. Ook onderzoekers blijven met het onderwerp bezig en ontdekken nog steeds nieuwe dingen. Daarover later meer. Kleuren ontstaan door lichtbreking en door pigmenten. 

Carotenoïden in de natuur

De voornaamste functie van pigmenten in planten is de fotosynthese, die groen pigment gebruikt, genaamd chlorofyl, samen met andere rode en gele pigmenten die planten helpen om zo veel mogelijk licht te vangen. Chlorofyl absorbeert geel en blauw licht terwijl het groen reflecteert. Omdat chlorofyl veel voorkomt in planten, hebben planten een groene kleur. Een andere functie van pigment in planten is het aantrekken van insecten tot bloemen om de bestuiving te bevorderen. Carotenoïden (zoals de oranje kleur van worteltjes) komen het meest voor in de natuur; meer dan 600 soorten. Eén daarvan is lycopeen, dat tomaten hun mooie rode kleur geeft. Luteïne behoort ook tot deze groep, het is een geel pigment dat in fruit en groente voorkomt, bijvoorbeeld in bananenschillen. Daarnaast zijn er nog 250 soorten anthocyanen. Ze hebben een paarsrode kleur, denk hierbij aan rode kool. Hoe sterk een kleur overkomt, hangt van de concentratie van de pigmenten af. Natuurlijke pigmenten werden vroeger gebruikt als verfstoffen. Dat was een bewerkelijk proces en niet altijd even kleurvast over langere tijd. Inmiddels worden de meeste verfstoffen chemisch samengesteld (en niet altijd even milieuvriendelijk).  

Chlorofyl of chartreuse?

De meest heldere kleuren in de natuur, zoals felblauw, worden niet door pigmenten gecreëerd, maar door lichtverstrooiing. Dat noemen we structurele kleuren, omdat ze ontstaan door lichtweerkaatsing op hele kleine onregelmatige structuren, bijvoorbeeld in veren of door stofdeeltjes in de lucht. Dat lukt het best bij kleuren met een korte golflengte zoals blauw en groen en minder of helemaal niet bij kleuren met een lange golflengte zoals rood, geel en oranje. Onderzoekers willen nu gaan bekijken of het mogelijk is de structurele kleuren te gaan gebruiken in de verfindustrie. Ze willen dus verf gaan maken zonder giftige (chemische) pigmenten maar met kleine structuren die zorgen voor kleuren door lichtbreking. Hiermee zouden zelfs metallickleuren gemaakt kunnen worden. Maar.... geen roodtinten dus. Misschien moeten ze daarvoor andere structuren creëren of een combinatie maken van structuren en pigmenten. De natuur als inspiratie voor technologie wordt biomimicry genoemd. Dit is er een mooi voorbeeld van. Ik ben benieuwd op welke termijn we dit soort verf op onze muren kunnen aanbrengen. Intussen genieten we van de kleuren die de natuur ons te bieden heeft. En daar heeft de mens dan weer allerlei mooie namen voor verzonnen. Ik heb de beelden van het filmpje van deze week gemonteerd op de tekst van muzieknummers over kleur, gemaakt door Monk Turner. Geel, goud en zilver zijn wel bekend. Fuchsia is een rozerode kleur, zo ver kwam ik met wat tuinkennis ook nog wel. Chartreuse zei me niks, dus ik moest dat opzoeken en kwam erachter dat dit een soort limoengroen is. En bistre is grijsbruin. Geniet van het filmpje en de kleuren door hier te klikken


Volgende week gaat mijn blog over één van onze kleurrijkste vogeltjes, dat eigenlijk weinig kleur heeft. Misschien kun je op basis van bovenstaande tekst al raden welk vogeltje ik bedoel? 

Geen opmerkingen: