Materiaalontwikkelingen en de maatschappij

Materiaalontwikkelingen gaan hand in hand met maatschappelijke ontwikkelingen, en dat is altijd al zo geweest. De steentijd, de bronstijd en de ijzertijd heten immers niet voor niets zo. De beheersing van het vuur was hierbij steeds belangrijk.

Sinds mensenheugenis hebben we materialen gebruikt om ons te beschermen tegen weer en wind, en om onszelf verder te ontwikkelen. Dat ging in het begin het meest eenvoudig met materialen uit onze directe omgeving, met natuurlijke materialen als hout, dierenhuiden en steen.

In de steentijd kwamen we erachter dat (vuur)steen – al dan niet na bewerking – goed te gebruiken was als gereedschap en voor wapens, en konden we keramische potten bakken om voedsel in op te slaan. Zo’n 5000 jaar voor het begin van de jaartelling kwamen de eerste boeren naar Nederland. Het ‘boeren’ op de vruchtbare lössgrond in Zuid-Limburg bleek veel efficiënter dan het jagen/verzamelen dat voor die tijd gebeurde. Het boerenleven zorgde voor stabiliteit voor deze ‘Bandkeramiekers‘ – genoemd naar de versierselen die ze aanbrachten op hun keramische, aardewerken potten die ze gebruikten om voedsel in te bewaren. Materiaalkunde meets cultuur!
Met vuur kon je voedsel beter verteerbaar en langer houdbaar maken door te koken of te bakken. En het mooie is dat je er ook de kookgereedschappen als potten en pannen mee kon maken. Vuur en keramiek was een ideale combinatie!

Met een betere beheersing van het vuur kregen we het proces onder de knie om brons te maken door tin toe te voegen aan koper, om hier sterke gereedschappen en wapens van te maken, en konden we bronzen sierraden maken. En toen we leerden om ijzer te bewerken nam dit materiaal de rol over van brons voor gereedschap en wapens met grondstoffen uit de buurt. IJzererts was immers ‘overal’ ruim voorhanden, en met betere kennis en ervaring van oventechnologie was het goed mogelijk om ijzer uit het erts te ontsluiten, met houtskool als brandstof én reductiemateriaal. Het is een kunst op zich om natuurlijke metaaloxiden om te zetten in praktisch bruikbare, veelzijdige materialen die we als metalen kennen. Met de grote invloed die ijzer nog steeds heeft als (constructie)materiaal kun je ook nu nog van een ‘ijzertijd’ spreken!

Waarschijnlijk heeft het toeval een grote rol gespeeld bij de ontdekking van glas. Zo’n 5500 jaar geleden lieten mensen in klein-Azië een mengsel van sodablokken en zand smelten in vuur. Ze zagen een enigszins transparante materie verschijnen toen ze de gesmolten massa vrij snel lieten afkoelen. Andere overleveringen spreken van de eerste ‘glasachtige’ glazuurlaag op keramische potten – door een versmelting van de as van zeeplanten met gebakken klei.

In de 18e eeuw begon in Engeland de industriële revolutie. Deze werd ingegeven door uitvindingen en verbeteringen binnen de landbouw, de textielnijverheid en de mijnbouw. De essentie: vervang kleinschalige spierkracht van mens en dier en kracht van water/windmolens door machines om grootschalig te kunnen produceren. De stoommachine spreekt hierbij het meest tot de verbeelding: verbrand steenkool, en gebruik de hitte om water te verdampen tot stoom waarvan de druk bijvoorbeeld via zuigers mechanische arbeid levert. Wat met ijzer en stoomkracht begint, gaat vervolgens verder met staal en elektriciteit.

In de laatste 100 jaar zijn veel nieuwe materialen ontstaan. Kunststoffen nemen een grote vlucht in de 20e eeuw. Dit zijn geen natuurproducten – de naam zegt het al – maar chemisch gesynthetiseerde industriële producten, doorgaans met aardolie als grondstof. En geheel in lijn met de bronstijd en de ijzertijd wordt het tijdperk waarin we nu leven dikwijls het ‘siliciumtijdperk’ genoemd – verwijzend naar het materiaal waarvan computerchips gemaakt zijn.

Als mensen zijn we dus altijd al innovatief met materialen omgegaan. Materialen zijn tijdloos – en ook in de moderne maatschappij is de invloed van materialen nog steeds erg groot.


De voormalige kopermijn nabij Falun in Zweden was meer dan 1000 jaar lang productief, en staat nu op de Werelderfgoedlijst van de UNESCO.