steun vpro

Joanna Aizenberg

Wat kunnen we allemaal van de natuur leren?

Joanna Aizenberg gebruikt de natuur als inspiratie voor het maken van nieuwe materialen, apparaten en gebouwen die zich kunnen aanpassen aan hun omgeving.

Te zien in the mind of the universe (3): de maker
Zondag 21 mei om 21.05 uur op NPO 2
Herhaling donderdag 25 mei om 11.00 uur op NPO 2

'Het gaat niet om imiteren, maar leren van de natuur. Om die vervolgens misschien wel te overtreffen.'

Regisseur Gijs Swantee over Joanna Aizenberg

'Joanna Aizenberg is van oorsprong Russische, heeft eerst in Israël gewerkt en runt nu een behoorlijk groot lab in Harvard, met verschillende uitingen. Ze is bekend geworden met nieuwe materialen, en dat vertaalt zich ook in een succesvol bedrijf. Als je ziet wat ze gedaan heeft door de vleesetende bekerplant te onderzoeken, en dat heeft weten te vertalen naar een nanostructuur die je op oppervlakten kunt gebruiken, dat is ongelofelijk. Platen die daarmee zijn behandeld, blijven spiegelglad na een jaar in zeewater. Ideaal voor op scheepswanden.' (Lees verder door op 'open' te klikken)

'Ze kijkt heel veel verschillende technische hoogstandjes af van de natuur. De bouwstructuur van een glasspons bijvoorbeeld. Wat is het verder voor iemand, tja, een heel aardige vrouw. Het appartement waar ze met haar man woont was wel apart. Heel netjes, net een hotelsuite, met nauwelijks iets persoonlijks. Terwijl het een heel sociale vrouw is. Je ziet dat ze echt haar best doet om met haar studenten en medewerkers een soort team spirit te creëren, en dat werkt heel goed.'

leven en werk

Joanna Aizenberg (1960) groeide op in Rusland als kind van een arts en een ingenieur. De fascinatie voor de wereld om haar heen en de liefde voor wetenschap kreeg ze er met de paplepel ingegoten. Aan zee kon ze uren kijken naar de patronen die terugtrekkende golven in het zand trokken. Ze studeerde scheikunde aan de Staatsuniversiteit van Moskou, maar ontvluchtte snel het vrouwonvriendelijke klimaat in de Russische wetenschap en deed haar promotieonderzoek aan het gerenommeerde Weizmann Instituut in Israël.

Samen met haar partner Michael Aizenberg verhuisde ze naar Amerika waar ze bij de befaamde George Whitesides aan Harvard University aan de slag ging. En nu runt Aizenberg drie instituten: de Materials Science groep aan Harvards School of Engineering and Applied Sciences, het Kavli Institute for Bionano Science and Technology en het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering. Haar lab focust zich op diverse onderwerpen: biomineralisatie, zelfmontage, adaptieve materialen, kristaltechniek, oppervlakte bevochtigbaarheid, nanofabricatie, biooptica, biomaterialen en biomechanica.

zelforganisatie

Spons, schelp, woestijnkever, golfslag, kelkplant, zeester. Alles maar dan ook alles kan een inspiratiebron zijn voor materiaalonderzoeker Joanna Aizenberg. Ze ‘steelt’ ideeën van de natuur om nieuwe bio-inspired materialen van de toekomst te maken. Elementen die zowel ijzersterk, vervormbaar als vloeistoffen afstotend zijn. Materialen in de natuur deden er miljoenen jaren over om te evolueren in wat ze nu zijn. Dus wat we in de natuur zien, zijn alleen de materialen met superieure kwaliteit, dat zijn de materialen die de evolutie ‘overleefd’ hebben. Juist die elementen bestudeert Aizenberg.

De manier waarop Aizenberg nieuwe materialen maakt is niet traditioneel top down, maar via zelforganisatie, self assembly, zodat materialen kunnen reageren en zich aanpassen aan hun omgeving. Ze zegt: ‘We kunnen biologische moleculen gebruiken, we kunnen de biologie zelf gebruiken of we kunnen de principes van de biologie gebruiken. Ik ben een voorstander van dat laatste.'

Zo ontwikkelde Aizenberg bijvoorbeeld het SLIPS (Slippery Liquid I Polymer System), een oppervlak waar vuil of vloeistof niet aan hecht en zelfs vanaf glijdt. Dit idee is gebaseerd op de vleesetende bekerplant die door zijn gladde oppervlakte insecten in zijn spijsverteringssappen laat glijden. Zo kan SLIPS bijvoorbeeld muren graffiti-proof, chirurgische instrumenten antibacterieel en vliegtuigen ijs-werend maken.

Het is de droom van Aizenberg om met nieuwe materialen, apparaten en gebouwen te maken die zich kunnen aanpassen aan hun omgeving; van vorm veranderen, energie opslaan, zelfhelend en zelfreinigend zijn, van kleur veranderen of als waterreservoir dienen. Geen idee is Aizenberg te gek, ze weigert gebaande paden te betreden, out of the box denken is haar credo. Aizenberg is een pionier in het materiaalonderzoek.

'We kunnen biologische moleculen gebruiken, we kunnen de biologie zelf gebruiken of we kunnen de principes van de biologie gebruiken. Ik ben een voorstander van dat laatste.' - Joanna Aizenberg