Underverket kompositer

Kompositer är starka material som är ett resultat av att två eller flera komponenter kombineras för att bilda ett nytt ämne som har egenskaper som är överlägsna egenskaperna hos ursprungskomponenterna. Detta kan illustreras med det syntetiska kompositfiberglaset, som används i båtskrov, spön, bågar, pilar och andra sportartiklar.a Fiberglas tillverkas genom att man placerar fina glasfibrer i en vätska eller geléliknande matrix av plast (som kallas polymer). När polymeren hårdnar, eller stelnar, blir slutresultatet en komposit som är lätt, stark och smidig. Om man varierar slaget av fibrer och matrixen, kan en enorm mängd olika produkter tillverkas. Naturligtvis är konstgjorda kompositer fortfarande grova och enkla i jämförelse med dem som man finner naturligt i människor, djur och växter.

I människor och djur finns det, inte glas- eller kolfibrer, utan ett fibröst protein som kallas kollagen och som utgör grunden i de kompositer som stärker hud, inälvor, brosk, senor, ben och tänder (utom emaljen).b Ett uppslagsverk beskriver kollagen-baserade kompositer som ”ett av de mest avancerade strukturella kompositmaterialen som man känner till”.

Ta till exempel senorna, som sammanbinder musklerna med benen. Senor är fantastiska, inte bara på grund av segheten i deras kollagenbaserade fibrer, utan också på grund av det mästerliga sätt varpå dessa fibrer är sammanvävda. I sin bok Biomimicry skriver Janine Benyus att en öppnad sena har en ”precision som är nästan ofattbart mångsidig. Senan i din underarm är en tvinnad bunt kablar, precis som kablarna i en hängbro. Varje enskild kabel är i sig själv en tvinnad bunt tunnare kablar. Var och en av dessa tunnare kablar är i sig själv en tvinnad bunt molekyler, som naturligtvis också är tvinnade, spiralformiga buntar med atomer. Gång på gång uppenbaras en matematisk skönhet.” Benyus kallar det ”mästerlig ingenjörskonst”. Är det förvånande att forskarna säger sig ha hämtat inspiration från naturens lösningar? — Jämför Job 40:15, 17.

Som nämndes förbleknar människogjorda kompositer i jämförelse med dem som finns i naturen. Men syntetfibrer är också en märklig produkt. De räknas faktiskt till de tio mest enastående prestationer i fråga om ingenjörskonst som gjorts under de senaste 25 åren. Så till exempel har kompositer med grafit- eller kolfibrer som grundmaterial skapat en ny generation vad gäller flygplansdelar och delar till rymdfarkoster men även sportartiklar, Formel 1-bilar, segelbåtar och lättviktsproteser — för att nämna bara några få saker i en snabbt växande varuförteckning.