Wetenschap 27 maart 2001

Klittenband

Door Janneke Hak
Kleuters die tijdens de gymles sportschoenen met een klittenbandsluiting dragen, maken het hun juf wel erg gemakkelijk. Haken en ogen op microniveau maken veters overbodig. Het duurt alleen wat langer voordat de kleintjes een van hun eerste diploma's –het veterdiploma– in ontvangst kunnen nemen.

Klittenband is een vorm van plagiaat, het principe komt rechtstreeks uit de natuur. De sokken van de Zwitserse Georges de Mestral zitten na een tochtje door de natuur op een zomerse dag in 1948 vol met klitten, zaaddozen van de kleine of grote klit, een distelachtige plant die ook wel klis wordt genoemd. Thuisgekomen lukt het hem slechts met grote moeite om de klitten uit zijn sokken en de vacht van zijn hond te verwijderen.

Gefascineerd door het grote kleefvermogen, waardoor de zaden van de plant zich over een afstand van tientallen kilometers kunnen verspreiden, gaat De Mestral op zoek naar de oorzaak van deze hardnekkigheid. Hij legt een klit onder de microscoop en ziet tot zijn verbazing dat de zaaddoos bedekt is met honderden microscopisch kleine haakjes, die zich vastgrijpen in kleding of dierenvacht.

Speelgoedvliegtuigje
De Mestral is een geboren uitvinder. Zijn eerste patent krijgt hij op twaalfjarige leeftijd, voor het ontwerpen van een speelgoedvliegtuigje. Terwijl hij de zaaddoos onder zijn microscoop bestudeert, realiseert hij zich meteen de enorme mogelijkheden die een sluiting biedt die is gebaseerd op de werking van de klit. In gedachten gaat hij de concurrentie al aan met de rits.

Samen met een Franse wever gaat de Zwitserse ontwerper aan de slag om een machine te ontwerpen waarmee het mogelijk is de haken en ogen met stof na te bootsen. Op den duur lukt dat met een weefsel van nylondraad dat aan de bovenkant bedekt is met dicht opeengepakte lusjes. Na het uitproberen van diverse methoden komen ze erachter dat stugge lussen ontstaan als de stof wordt geweven in aanwezigheid van infrarood licht. Als laatste wordt elk lusje omgevormd tot een haakje door de draad door te snijden. Naast nylon wordt tegenwoordig ook op grote schaal plastic toegepast.

Duimnagel
De andere –zachte– kant van de sluiting bestaat uit een wollige stof. Die bevat een overmaat aan lusjes waar de haken in kunnen grijpen. Een stukje klittenband ter grootte van een duimnagel bevat ongeveer 750 haakjes, waar 12.500 lusjes tegenoverstaan. Ze kunnen duizenden keren worden vastgemaakt en losgetrokken zonder te verslijten.

De kracht die klittenband kan weerstaan, heeft alles te maken met de manier waarop het wordt losgetrokken. De vorm van de haakjes –een omgekeerde J zonder punt– maakt dat de twee lagen in één ruk van elkaar zijn te trekken. De boog van de haak buigt dan om. De lagen ten opzichte van elkaar verschuiven is vrijwel onmogelijk. De haken kunnen een zijdelingse kracht zonder moeite weerstaan.

Na een aantal jaren waarin De Mestral de grootste hobbels in de productie overwint, krijgt hij in 1955 patent op zijn uitvinding. Aan het einde van de jaren vijftig produceert zijn fabriek –Velcro Company– 55.000 kilometer klittenband per jaar. Velcro is een verzinsel van de Zwitserse uitvinder zelf. Het eerste deel komt van het Franse woord velours, dat staat voor fluweel. Het tweede is een afkorting van crochet, dat in het Frans haak betekent. De naam is zo ingeburgerd, dat klittenband in de Verenigde Staten alleen maar bekend is als velcro.

Dakbedekking
De concurrentie die de Velcro Company aanging met de rits is voor het bedrijf gunstig verlopen. Klittenband is veel breder toepasbaar. Van kleine reepjes die het microfoontje van de carkit op zijn plaats houden tot grote stroken onder kunststof dakbedekking op het platte dak van een bedrijf in Almere.

De enorme kracht die de sluiting kan weerstaan maakt haar geschikt om het manchet van een bloeddrukmeter muurvast om de arm te houden terwijl de druk oploopt. Astronauten verankeren in het luchtledige voedselpakketjes, wetenschappelijke instrumenten én zichzelf met klittenband aan de wanden van het ruimteschip.

In de serie Uitgedacht verschijnt wekelijks een artikel over een alledaags gebruiksvoorwerp dat niet meer uit de samenleving is weg te denken. Hoe zit het in elkaar en wie heeft het bedacht? De geschiedenis, de werking en het belang ervan staan in deze reeks artikelen centraal.

Serie Uitgedacht

Relevante sites:

Geschiedenis van klittenband en gegevens over uitvinder:
www.inventors.about.com

Mooie microscopische opname van klittenband:
www.discovery.com