Heel interessant, maar wat zegt dat?
Een watercontacthoek van ruim 155 graden. Een sliding angle onder de 10 graden. Bestand tegen slijtage, zout, behoorlijk extreme pH-waarden en omstandigheden onder het vriespunt. Dat zijn nogal wat cijfers om mee te openen.
Ze komen uit nieuw onderzoek naar een superhydrofobe coating op basis van nanocellulose. En ik moet eerlijk zeggen: bij 155 graden heb je onze aandacht wel.
Maar tegelijkertijd is dit precies zo’n getal waarvan je kan zeggen: oké, mooi. Maar wat zegt het nou eigenlijk? Want binnen de wereld van de autoverzorging kennen we natuurlijk al een flink claimtheater, vooral de coatingwereld kan er wat van: een hardheid van 9H, claimen een meetbare laagdikte te behalen, een contacthoek-claim van 110, 120 of 130 graden zonder formeel meetrapport erbij gepresenteerd, of een aantal jaren standtijd.
Het zijn lekkere getallen. Ze passen mooi op een verpakking en ze maken producten makkelijk vergelijkbaar. Maar als je de blogs van Cavance hebt gelezen weet je dat een coating natuurlijk nooit op basis van één getal meetbaar is.
Eerst: wat hebben ze gemaakt?
De onderzoekers werken met cellulose nanofibrils. Eigenlijk extreem kleine cellulosevezeltjes. Cellulose klinkt misschien niet direct als het meest logische materiaal wanneer je een extreem waterafstotend oppervlak probeert te maken. Cellulose houdt van nature namelijk juist van water (!?).
Die hele kleine vezeltjes kunnen samen een heel fijne structuur vormen. Alleen hebben ze de vervelende eigenschap dat ze tijdens het drogen aan elkaar gaan zitten. En daarmee verlies je een deel van structuur.
De onderzoekers hebben daarom een proces ontwikkeld waarbij ze het water in verschillende stappen vervangen door andere oplosmiddelen. Daarmee weten ze de vezeltjes beter van elkaar gescheiden te houden en blijft die fijne poreuze structuur veel beter intact.
Als je zoals Cavance elke dag met coatings bezig bent, wordt het vanaf hier best leuk: De nanocellulose wordt gecombineerd met PDMS als flexibele, hydrofobe binder en daarna behandeld met MTMS.
En daar konden wij bij Cavance wel even glimlachen: Want beide stoffen zijn voor ons geen onbekenden uit een universiteitslaboratorium. MTMS gebruiken we bijvoorbeeld in Omnicoat, terwijl PDMS ook onderdeel is van Windowshift.
Dat betekent nadrukkelijk niet dat Omnicoat, Windowshift en deze experimentele nanocellulosecoating hetzelfde werken. Dat doen ze niet. Maar het laat wel mooi zien dat de afstand tussen fundamenteel materiaalonderzoek en chemie die daadwerkelijk in coatings wordt toegepast soms kleiner is dan je in eerste instantie denkt.
Maar waarom wordt dit dan zo extreem waterafstotend?
Je zou kunnen denken dat een oppervlak vooral extreem hydrofoob wordt doordat je er een extreem hydrofobe chemische stof op smeert, maar zo werkt het niet. Bij dit soort oppervlakken werken eigenlijk twee dingen samen:
Aan de ene kant heb je de chemie van het oppervlak. PDMS en MTMS helpen hier om de oppervlakte-energie laag te krijgen. Simpel gezegd: water voelt weinig behoefte om zich over dat oppervlak uit te spreiden. Maar aan de andere kant heb je de fysieke structuur.
Door al die hele kleine cellulosevezeltjes ontstaat op microscopisch niveau een landschap met pieken, dalen en ruimtes. Een waterdruppel ligt daardoor niet netjes vlak op het hele oppervlak. Er blijven minuscule hoeveelheden lucht tussen de druppel en het materiaal zitten. De druppel staat als het ware voor een deel óp het oppervlak in plaats van er volledig ín te zakken, en daardoor krijg je die extreem bolle waterdruppel.
Want wat betekent 155 graden eigenlijk?
Een contacthoek geeft aan hoe een druppel op een oppervlak staat, waarbij je kunt stellen: hoe ronder de vorm van de druppel op het oppervlak, hoe hoger de contacthoek dus is, tussen de ‘rand’ van de druppel, en de Een druppel die zich makkelijk verspreidt, wordt platter. De contacthoek is dan laag.
Een druppel die heel sterk wordt afgestoten, trekt juist steeds meer samen tot een bolletje. De hoek wordt groter. Boven ongeveer 150 graden spreken we formeel over een superhydrofoob oppervlak.
Met gemiddeld 155,3 graden zit deze coating daar dus duidelijk boven. Maar ook hier komt weer dat belangrijke woord: gemiddeld. En belangrijker nog: alleen een contacthoek vertelt nog steeds niet hoe fijn het oppervlak in de praktijk werkt.
Je kunt namelijk een prachtige bolle waterdruppel hebben die vervolgens toch behoorlijk graag op dezelfde plek blijft zitten. Daarom hebben de onderzoekers ook naar de sliding angle gekeken. Of in normaal Nederlands: hoeveel moet je het oppervlak kantelen voordat de druppel uit zichzelf begint weg te rollen?
Bij deze coating was dat minder dan 10 graden, dat is erg klein. De combinatie van het hoge aantal graden contacthoek, en die ontzettende lage sliding angle, is indrukwekkend te noemen. Een hoge contacthoek én weinig helling nodig hebben om het water in beweging te krijgen. Dat zegt al een stuk meer over het daadwerkelijke watergedrag dan alleen een spectaculair getal op een datasheet.
Toch zegt de combinatie nog lang niet alles
Hier raakt dit onderzoek wat ons betreft een belangrijk punt: Hoe ver is de afstand nog tussen het lab en de praktijk? Stel dat we je twee autocoatings zouden geven: De ene haalt een contacthoek van 120 graden, de andere 130 graden. Welke is beter?
In de praktijk is dat met een watercontacthoek en een sliding angle niet te zeggen. Je moet dan bijvoorbeeld ook weten hoe makkelijk het water van de lak verdwijnt.
- Hoe de coating vuil vasthoudt.
- Wat er na twintig of vijftig wasbeurten overblijft.
- Hoe hij reageert op alkalische en zure reinigers.
- Hoe goed hij hecht.
- Hoe hij eruitziet.
- Hoe makkelijk hij verwerkt.
- Wat UV ermee doet.
- En wat er na een paar jaar daadwerkelijk nog op die lak aanwezig is.
Dat zou bij dit onderzoek niet anders moeten zijn.
En juist daarom is het positief dat de onderzoekers verder hebben gekeken dan alleen die eerste contacthoek. Ze hebben het materiaal ook blootgesteld aan mechanische slijtage, zout, omstandigheden tussen pH 1 en 12 en ijsvorming. Volgens hun resultaten bleef het superhydrofobe gedrag daarbij behouden.
Dat maakt het voor Cavance ineens heel interessant. Maar het nog geen autocoating.
Kunnen we dit morgen op een auto smeren?
Nee, en daar moeten we ook helemaal niet naartoe proberen te redeneren. Dit onderzoek gaat over surface engineering in een hele brede zin. De onderzoekers tonen niet aan dat deze specifieke coating geschikt is voor blanke autolak, PPF of andere oppervlakken.
Er ontbrekend nog nodige antwoorden, zoals is de laag volledig transparant?
- Wat doet hij met glans en helderheid?
- Hoe dun kun je hem aanbrengen?
- Hoe goed hecht hij daadwerkelijk aan automotive clearcoat?
- Hoeveel lagen zijn er aangebracht?
- Wat gebeurt er wanneer je er jarenlang UV, waschemie, verkeersfilm, temperatuurschommelingen en mechanisch wassen op loslaat?
En misschien nog wel fundamenteler: kun je zo’n systeem praktisch, reproduceerbaar en betaalbaar verwerken op een auto? Dat weten we allemaal nog niet.
Dus nee: er is niet ineens ergens in een laboratorium een 155-graden-supercoating ontwikkeld die de huidige generatie keramische coatings overbodig maakt. Zo werkt ontwikkeling overigens vrijwel nooit.
Fluorvrij
Wat minstens zo indrukwekkend is als die watercontacthoek, is dat de onderzoekers dit resultaat bereiken zonder fluorhoudende componenten. Dat onderwerp gaat de komende jaren alleen maar relevanter worden.
In Europa wordt al langere tijd gewerkt aan brede beperkingen op het gebruik van PFAS. Dat betekent niet dat morgen ineens iedere fluorhoudende stof uit iedere toepassing verdwenen is; het dossier kent uitzonderingen, overgangstermijnen en verschillende toepassingen.
Maar de ontwikkelingsrichting is wel duidelijk genoeg om onderzoek naar andere manieren om een extreem lage oppervlakte-energie te realiseren interessant te maken, en dit onderzoek laat er daar één van zien door structuur en chemie slim met elkaar te combineren.
De nanocellulose bouwt als het ware het landschap. PDMS en MTMS helpen vervolgens om dat landschap waterafstotend te maken.
Dat is een betere technische uitleg dan: “nieuwe groene coating haalt 155 graden”.
En over dat woord ‘groen’…
Daar moet een noodzakelijke nuance bij. De onderzoekers noemen hun proces een green solvent exchange strategy en het gebruik van hernieuwbare cellulose én het vermijden van fluorchemie zijn vanzelfsprekend interessante ontwikkelingen. Maar “green” moeten we niet automatisch vertalen naar: volledig natuurlijk, oplosmiddelvrij of zonder milieubelasting.
In het proces worden verschillende organische oplosmiddelen gebruikt en de nanocellulose eindigt uiteindelijk onder andere in een stabiele dispersie in cyclohexaan.
Dat maakt het onderzoek niet slecht of onduurzaam.
Dus, kunnen we hieruit meenemen?
Niet dat wij volgende week nanocellulose moeten bestellen. En ook niet dat 155 graden de nieuwe norm voor een autocoating moet worden.
Wat we er vooral interessant aan vinden, is dat het opnieuw laat zien hoeveel verschillende knoppen je hebt om aan te draaien wanneer je een oppervlak bepaalde eigenschappen wilt geven:
- De grondstof.
- De chemische modificatie.
- De binder.
- De oppervlakte-energie.
Maar ook de fysieke structuur op een schaal die je met het blote oog helemaal niet kunt zien, en soms zit de echte innovatie juist in de manier waarop al die onderdelen samenwerken.
Dat onderzoekers een materiaal dat van nature juist heel graag met water omgaat kunnen gebruiken als basis voor een oppervlak waar een waterdruppel nauwelijks grip op krijgt, is op zichzelf al mooi, maar dat daarbij chemie wordt gebruikt die voor ons niet eens volledig onbekend is, maakt het voor Cavance een erg leuk stuk.
Maar voorlopig blijft dit voor ons vooral wat het is: heel interessant materiaalonderzoek, met een paar principes waar we binnen coatings absoluut iets van kunnen leren, maar nog geen nieuwe coating voor op je auto.
Bronnen
H. Ma et al., Fabrication of nanocellulose-based superhydrophobic coatings via a green solvent exchange strategy, Progress in Organic Coatings, Volume 218, 2026, 110307. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2026.110307.
European Coatings, Green solvent exchange enables durable nanocellulose coatings, 31 augustus 2026.
European Chemicals Agency (ECHA), informatie over het EU-brede PFAS-restrictievoorstel en de adviezen van RAC en SEAC, 2026.
