Rapunzel en het heel sterk haar?

Les cheveux de Raiponce

Laura TURCULET

In het sprookje van de gebroeders Grimm, door Disney aangepast, wordt prinses Rapunzel in de top van een toren gevangengehouden. Flynn Rider, een boef op de vlucht, komt haar helpen: “Rapunzel, Rapunzel, gooi je haar,” zegt hij tegen haar. Zij gooit haar lange gouden haar uit het torenraam en haar redder beklimt haar magische lokken alsof het een touw is. Deze tekenfilm lijkt misschien een beetje ongeloofwaardig voor jou. Maar is ons haar sterk genoeg om een mens op te tillen?

Hoe sterk is ons haar?

image carrée raiponce curiokids

Het haar is sterk. Heel sterk. Eén enkele menselijke haar kan een spanning van ongeveer 200 megapascal weerstaan. Dit noemen we treksterkte. Dat betekent dat het haar weerstand kan bieden wanneer eraan getrokken wordt. De druk wordt in pascal gemeten. Een pascal is de spanning die een materiaal per vierkante meter kan weerstaan. Eén megapascal komt overeen met 1 miljoen pascal. Bij menselijk haar komt 200 megapascal overeen met 20 miljoen kilogram kracht per vierkante meter menselijk haar.

Dat is echt veel, toch? Dat betekent dat één enkele haar de helft van de kracht heeft van een stalen staaf van dezelfde grootte, verklaart van de Universiteit van Cambridge in Engeland. Maar hoe heeft ons haar deze buitengewone kracht?

la résistance de nos cheveux
barre de séparation cheveux doré
image carrée raiponce curiokids

Keratine, de super haarproteïne

Wen Yang is een materiaalkundige aan de Universiteit van Californië, San Diego. Volgens deze wetenschapper heeft haar zijn buitengewone kracht aan zijn structuur te danken.  Ze vergelijkt haar met een Russische pop. De grootste pop, het haar, is opgebouwd uit miljoenen kleinere poppen. Deze kleine poppetjes stellen de keratineketens voor die zich in de cortex bevinden. De cortex is bedekt met een laag die we de “cuticula” noemen en op een visschub lijkt.

Hoe haar groeit

Zeer TOP
DicoKids
Zwavel

Lichtgeel chemisch element.

Keratine is een proteïne, dat we in menselijk haar en nagels terugvindt, maar ook in hoorns, hoeven of zelfs pluimen van dieren. Deze proteïne is rijk aan zwavel en helpt bij de groei van cellen en het transport van stoffen in het lichaam. Het is in heel veel schoonheidsproducten aanwezig, zoals shampoos en conditioners. Deze haarproducten zijn ontworpen om de haarvezel te versterken en de haarschubben opnieuw te laten groeien.

Het haar van de Disney heldin is niet alleen sterk, maar ook heel lang. Deze extreme lengte zou haar lokken echter kunnen verzwakken, meent Rhett Allain van de Southeastern Louisiana University in de Verenigde Staaten. Hij legt uit dat keratineketens kleine atomen zijn, die gebonden zijn door springveren. Als je te hard trekt, kunnen de springveren breken. Geen enkele ketting is feilloos. Hoe langer de keratineketen, hoe groter de kans dat hij onder het gewicht breekt. Rapunzel voorkomt dit probleem door een lange vlecht of paardenstaart naar beneden te gooien, in plaats van één enkele haarlok.

Op zichzelf is de keratineketen zwak, maar meerdere ketens samen zijn buitengewoon sterk.

la résistance d enos cheveux avec Raiponce par curiokids
image carrée raiponce curiokids

Haar als ladder, is dat echt mogelijk?

Volgens de wetenschappers Yang en Goldstein, is haar zodanig sterk, dat 500 tot 1000 haarlokken een mens van 80 kilogram kunnen tillen. Dat is niet veel vergeleken met het aantal haren op ons hoofd. Volgens Goldstein heeft een mens tussen de 50 000 en 100 000 haren.

Maar als je Rapunzel wil nabootsen, zal de schoonheid van je lokken eronder lijden. Je haar wordt op je schedel vastgehouden door haarzakjes, een biologische structuur. Maar ze zijn niet even sterk als haar. Je hebt waarschijnlijk al eens te hard aan een haar getrokken en gemerkt dat je deze gemakkelijk kon uittrekken. Dus zelfs als het haar veel gewicht kan dragen, lijdt de hoofdhuid eronder. Wanneer Flynn haar lokken beklimt, wikkelt Rapunzel haar lange haar om een paal of haak. Zo maakt ze een katrol, waardoor ze haar lokken pijnloos op haar hoofd blijven.

DicoKids
katrol

Wiel dat op een as draait met behulp van een ketting of kabel en waarmee een zwaar gewicht opgetild kan worden.

resistance de nos cheveux 2 - raiponce - Curiokids

Haar als werktuig in het dagelijks leven?

image carrée raiponce curiokids

Het haar is sterk en soepel. Dus het zou een goede ladder kunnen zijn. Waarom gebruiken we het dan niet als een ladder? Volgens Yang, gebruikten mensen in het verleden menselijk haar om bijvoorbeeld een wond te sluiten. Maar omdat het een natuurlijk materiaal is, wordt haar gemakkelijk gebroken in onze omgeving. Bovendien kunnen de temperatuur en de vochtigheid van de lucht de keratine beschadigen.  Kunststoffen hebben dus meer weerstand.

Goldstein zegt dat haar ook te glad is. Er is te weinig wrijving. Deze wrijving ontstaat wanneer ons haar beweegt en in contact komt met een ander oppervlak. Zelfs als je er een touw van zou maken, zou het haar te glad zijn om echt doeltreffend te zijn. Een normaal touw zal beter werken.

En dan speelt het culturele aspect ook nog een rol. Zou je het niet raar vinden om het haar van je vrienden te gebruiken om een muur te beklimmen?

Tenslotte groeit haar veel te langzaam om als werktuig gebruikt te worden. Ons haar groeit ongeveer 15 centimeter per jaar. Op dit tempo, als prinses Rapunzel in de top van een 10 meter hoge toren gevangen zat, zou ze 66,6 jaar moeten wachten voordat haar lokken de grond raakten. Zo lang wachten om gered te worden is echt lang!

Kortom, ook al is de weerstand van ons haar wetenschappelijk bewezen, pas er toch goed mee op!

Wat dacht je van lichtgevende vuurvliegjes te maken?

ligne de flocons de neige graphic

Een wetenschappelijk experiment door Curiokids