Bloemontplooiing

Kun jij een bloem laten bewegen zonder je handen te gebruiken?

Ontdek het magische geheim van papier en water!

Techniek in actie: laat je bloem bewegen met water!

In deze opdracht ontdek je hoe een simpel materiaal als papier kan reageren op water. Je gebruikt technisch denken: je knipt, vouwt en test wat er gebeurt als papier nat wordt. Zo leer je hoe materialen werken en hoe je ze kunt gebruiken om iets in beweging te zetten, zonder elektriciteit!

Vouwbloemen openen zich in water!

Teken een rondje en teken er bloemblaadjes aan vast. Knip de bloemen uit papier, vouw de bloemblaadjes naar binnen en leg ze op een laagje water in een bak. Kijk goed: de bloemen gaan langzaam open!

Maar… hoe kan dat eigenlijk?

Wat doet water met papier?

Papier is gemaakt van vezels, dat zijn dunne draadjes die een beetje op hout lijken. Als papier droog is, blijven die vezels stevig aan elkaar vastzitten. Maar als papier nat wordt, nemen de vezels het water op en zetten ze uit (ze worden dikker).

Doordat het papier op die plekken uitzet, duwen de blaadjes zichzelf omhoog en gaan ze openvouwen.
Eigenlijk beweegt het papier dus vanzelf, zonder batterijen of motoren, gewoon met behulp van water!

Dit is een voorbeeld van hoe materialen reageren op vocht. In de techniek noem je dat een natuurkundige reactie.

Je hebt net een soort papieren bloemrobot gemaakt… met alleen water!

Onderzoek en vergelijk

Knip verschillende vormen bloemen:

Rond met grote blaadjes
Spits met smalle blaadjes
Bloem met heel veel kleine blaadjes
Bloem met weinig, brede blaadjes

Schat eerst in hoe snel ze opengaan en vul dit in bij je tabel. Vouw vervolgens alle blaadjes naar binnen. Leg ze één voor één op het water.

Meet nu de tijd en vul dat in bij je tabel.

Denk na:

Welke bloem ging het snelst open?
Welke het langzaamst?
Wat denk je dat het verschil maakte? (Bijv. vorm, papier, vouw, hoeveelheid blaadjes…)

Klopt dit ook met de theorie?

Papier is gemaakt van plantaardige vezels, dat zijn kleine draadjes, vaak van hout of katoen. Deze vezels zijn hydrofiel, wat betekent dat ze water aantrekken en opnemen. Als papier in aanraking komt met water, zuigen de vezels zich vol. Daardoor zetten ze uit: ze worden dikker en veranderen van vorm.

Wanneer je de blaadjes van een papieren bloem naar binnen vouwt, oefen je spanning uit op het papier.
Als het papier nat wordt, verandert de spanning in het papier: het water zorgt ervoor dat de vezels gaan duwen en de blaadjes zichzelf weer uitvouwen.

Dit effect wordt sterker als:

het papier dun is (dan zuigt het sneller water op)
de vouwlijnen scherp zijn (meer opgebouwde spanning)
het water goed contact maakt met het papier.

Je ziet hier een voorbeeld van een natuurkundig proces dat gebruikmaakt van:

Capillaire werking (water trekt in het papier)
Vezelzwelling (het papier zet uit)
Mechanische spanning (de gevouwen vorm komt weer in beweging)

In techniek noemen we dit een vorm van bewegend ontwerp zonder motor of stroom, een reactie puur door materiaal en omgeving.

Slim gebruik van materiaaleigenschappen dus!

Leuk weetje

Wist je dat…

…Japanse origamivouwers vroeger al wisten dat papier kan bewegen door water?

Sommige oude origamamodellen waren zo gevouwen dat ze vanzelf bewogen als je ze nat maakte, net zoals jouw vouwbloem! Ze gebruikten dit om kinderen te verrassen of als spelletje.