Wetenschappers van de University of South Florida lossen eeuwenoud mysterie op: wat maakt rubber sterker?

Roet, silica en versterkingsmaterialenNieuws rss4

USF-wetenschappers lossen het eeuwenoude mysterie op van wat rubber sterker maakt

27 augustus 2026

RubberWorld

Tampa, FL — Wetenschappers van de University of South Florida zeggen dat ze een lang bestaand mysterie hebben opgelost over waarom het toevoegen van kleine roetdeeltjes zacht rubber kan veranderen in een materiaal dat sterk genoeg is om extreme lasten te weerstaan.

Volgens de universiteit zou de ontdekking fabrikanten kunnen helpen bij het ontwerpen van sterkere, veiligere en duurzamere rubberproducten, waaronder banden, industriële afdichtingen en componenten die worden gebruikt in ruimtevaart- en energiesystemen.

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor David Simmons van het USF College of Engineering, gebruikte 1.500 moleculaire dynamica-simulaties om te onderzoeken hoe honderdduizenden atomen in versterkt rubber op elkaar inwerken. De simulaties vertegenwoordigden ongeveer 15 jaar rekentijd en werden uitgevoerd met behulp van het grote computercluster van de USF.

De bevindingen, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, lossen concurrerende theorieën op die decennialang de rubberversterking hebben omgeven, aldus de universiteit.

Roet, een vorm van fijn koolstof dat vaak wordt gebruikt om rubber te versterken, wordt al bijna een eeuw aan rubberproducten toegevoegd. Deze praktijk is vooral belangrijk bij de productie van banden, waar versterkt rubber hitte, slijtage en herhaalde spanning moet weerstaan.

Toch waren wetenschappers er niet in geslaagd een alomvattende verklaring te vinden voor waarom de deeltjes rubber drastisch sterker maken.

Simmons en zijn collega's — postdoctoraal onderzoeker Pierre Kawak en promovendus Harshad Bhapkar — ontdekten dat de sleutel een eigenschap is die bekend staat als de poissonverhouding, die beschrijft hoe een materiaal van vorm verandert wanneer het wordt uitgerekt.

Rubber verzet zich van nature tegen volumeveranderingen. Wanneer een gewone rubberband wordt uitgerekt, wordt hij dunner terwijl het volume ongeveer gelijk blijft. Roetdeeltjes verstoren dat normale dunner worden en dwingen het rubber effectief om weerstand te bieden aan een toename van het volume

*Source: Rubber World. For reference only.