FeyginFoto / Shutterstock
Afzonderlijke teams van Chinese en Amerikaanse wetenschappers zijn naar verluidt bezig met de ontwikkeling van lichaamspantsers met behulp van de zijde van genetisch gemodificeerde zijderupsen. De onderzoekers pasten de genen van zijderupsen aan om ze spinnenzijde te laten produceren in plaats van hun eigen zijde.
Het benutten van de eigenschappen van spinnenzijde is al lang een doel omdat het materiaal zo sterk is als staal, maar ook zeer elastisch. Het idee om zijde te gebruiken om kogelvrije vesten te maken is echter niet nieuw. In plaats daarvan gaat het eeuwen terug.
De uitvinding van het zijden kogelvrije vest wordt vaak toegeschreven aan de Amerikaanse arts George Emory Goodfellow (1855-1910), na zijn observatie dat zijde ondoordringbaar was voor kogels.
Maar het idee werd in feite meer dan twee eeuwen eerder voorgesteld door de Duitse polymaat Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), vooral bekend als uitvinder van de calculus en de binaire rekenkunde. Laten we beginnen met de bekende geschiedenis.
Als arts in het Amerikaanse grensstadje Tombstone, Arizona, aan het eind van de 19e eeuw, zag dokter Goodfellow zijn deel aan schotwonden. Sommige van de gevallen die hij observeerde onthulden “de opmerkelijke hardnekkigheid van de zijdevezel en zijn weerstand tegen de doordringende kracht van een kogel”.
Spinnenzijde heeft eigenschappen die wetenschappers hebben geprobeerd te benutten.
Dave Montreuil / Shutterstock
Op 3 april 1882 schreef The Tombstone Epitaph onder de kop “Silk as Bullet Proof” (Zijde als kogelvrij) dat dokter Goodfellow verbaasd was toen hij twee hagelbolletjes vond in de plooien van de zijden zakdoek van Billy Grounds, het slachtoffer van een jachtgeweer. Andere hagelkorrels waren echter door zijn hoed, gezicht en schedel gedrongen.
Het rapport concludeerde dat “een zijden (harnas) de volgende uitvinding zou kunnen zijn”. Vijf jaar later publiceerde Dr. Goodfellow verdere observaties in “Notes on the Impenetrability of Silk to Bullets” in het tijdschrift The Southern California Practioneer.
Daarin vertelde hij over nog twee gevallen waarin de zijden zakdoek van een slachtoffer van een pistoolschot bestand bleek te zijn tegen kogels, zozeer zelfs dat de kogel de (grotendeels onbeschadigde) zakdoek in het lichaam van het slachtoffer had gedreven, waardoor het leek alsof de zakdoek met opzet in de wond was gestopt om het bloeden te stelpen.
Op basis van Goodfellow’s bevindingen zou de katholieke priester Casimir Zeglen (1869-1927) later een zijden kogelvrij vest uitvinden. Maar het potentieel van zijde als kogelwerend lichaamspantser was al meer dan twee eeuwen eerder onderkend door Leibniz.
Hoewel Leibniz in zijn tijd – en zelfs nu nog – vooral bekend is als wiskundige en filosoof, was hij een universeel genie die innovatieve bijdragen leverde aan talloze disciplines. Hij schreef honderden manuscripten over militaire zaken, maar publiceerde er geen enkele van. De meeste van deze geschriften zijn zelfs vandaag de dag nog ongepubliceerd.
In één van deze weinig bekende geschriften, zonder veel ophef getiteld “Plan voor een militair
fabricageproces”, probeerde Leibniz een materiaal te vinden dat geschikt was voor het maken van een
lichtgewicht, flexibele, kogelvrije stof te maken. Hij overwoog kort metalen draden, gelaagde metalen platen en gelaagde “goudslagershuid”, een materiaal gemaakt van ossendarm. Hij besteedde echter de meeste aandacht aan zijde.
Terwijl Goodfellow de ondoordringbaarheid van zijde door kogels had waargenomen, had Leibniz
nooit. In plaats daarvan vond hij zijde het meest veelbelovende materiaal voor een kogelvrij weefsel omdat het licht, flexibel en sterk is. “Van alle materialen die we voor stoffen gebruiken en die we in grote hoeveelheden kunnen verkrijgen, is er niets stevigers dan een zijden draad,” schreef hij.
Leibniz merkte op dat zijde nooit steviger was dan in de cocon, “waar de zijde nog verzameld is op de manier waarop de natuur het heeft voortgebracht” en stelde voor om een weefsel te maken van cocons van zijderupsen die stevig samengedrukt waren met een beetje lijm.
Hij realiseerde zich dat, hoewel een dergelijk laken niet gemakkelijk doorboord kon worden, het door de dicht geweven zijde in de cocons gevoelig zou zijn voor scheuren waar de ene
cocon de volgende ontmoette. Hieruit leidde hij af dat een kogel geen gat in het weefsel zou maken, maar in plaats daarvan de cocon die hij zou raken, van de omringende cocons zou scheuren en in het lichaam zou drijven, vergelijkbaar met wat Goodfellow twee eeuwen later met de zijden zakdoek zou waarnemen.
Leibniz’ oplossing voor het scheurprobleem was om vellen geperste zijderupscocons op elkaar te leggen. Hij illustreerde dit met een rudimentair diagram van een rij op elkaar gestapelde cirkels in een rasteropstelling, waarbij een kleine tussenruimte is gelaten tussen aangrenzende cirkels.
Het stapelen van cocons in zo’n zeshoekige verpakking zorgt ervoor dat de
zwakke delen van de ene laag worden bedekt door de sterke delen van een andere laag. Op deze manier zou de stof niet scheuren of doorboord worden wanneer deze geraakt wordt door een kogel. Het resultaat, beweerde Leibniz, zou een stof zijn die geschikt is om bijna het hele lichaam te bedekken, vooral als het oversized zou zijn, zodat de drager bewegingsvrijheid zou hebben.
Leibniz heeft zijn voorstel om kogelvrije kleding te maken van zijde nooit gerealiseerd. Hij was geen ingenieur en zou de stof niet zelf hebben kunnen maken. Bovendien had hij vaak moeite om ingenieurs te vinden die zijn uitvindingen konden maken. Hij ontwierp bijvoorbeeld ook een rekenmachine die, ondanks zijn levenslange inspanningen om hem te bouwen, nooit een volledig functionerend prototype werd.
Zijn idee voor zijden kogelvrije kleding kwam dan ook niet van de tekentafel. Zijn manuscript werd stilletjes opgeborgen bij tienduizenden andere, voorbestemd om te anticiperen op latere ontdekkingen in plaats van ze te beïnvloeden.
Lloyd Strickland werkt niet voor, heeft geen adviesfuncties, bezit geen aandelen in en ontvangt geen financiering van bedrijven of organisaties die baat zouden hebben bij dit artikel en heeft geen relevante banden bekendgemaakt buiten zijn academische aanstelling.
