Zelfs de duurste verflaag kan niet voorkomen dat water doordringt tot het hout in de kozijnen. Vroeg of laat bladdert de verf af, waardoor het hout kan gaan rotten. Waarom is dat zo en wat gebeurt er precies wanneer de regen op ons pas geverfde houtwerk klettert? Paul van Meel, student Technische Natuurkunde, bestudeert het verschijnsel van de natuurkundige kant.

“Wanneer geverfd hout nat wordt en opdroogt, zit direct onder de verflaag de hoogste concentratie water”, vertelt Van Meel. “Het is de vraag of dat een positief gegeven is: misschien zorgt het voor uitzetting van het hout op uitsluitend die plek, waardoor er een interne spanning ontstaat. Het kan ook zijn dat het water juist daarom sneller verdampt. Per verf- en houtsoort kan dat ook verschillen.”

Dat water zich vlak onder de verflaag ophoopt, ontdekte de student proefondervindelijk. Hij onderzoekt het watertransport in hout door kleine blokjes hout te plaatsen in een NMR-scanner (Nuclear Magnetic Resonance). Droge blokjes bevochtigt hij met water, waarna hij met de scanner de wateropname in het hout meet. Natte blokjes scant hij daarentegen terwijl ze opdrogen. Sommige blokjes hebben een verflaagje, andere niet.

“Natuurlijk kun je de wateropname van hout meten met een weegschaal”, zegt Van Meel. “Dat is gewoon een kwestie van het blokje wegen nadat het is natgemaakt. Met een NMR-scanner kun je echter precies zien waar het water zich bevindt.”

Een NMR-scanner bevat een supergeleidende magneet die zorgt voor een permanent magnetisch veld. Waterstofkernen die aan het magnetisch veld worden blootgesteld, passen hun tolbeweging aan bij de sterkte van dit veld. Wanneer de waterstofkernen met behulp van een tweede magnetisch veld een korte tik krijgen, gaan ze tijdelijk in een andere richting rondtollen. De elektrische spanning die dit oplevert, is meetbaar. Hoe meer spanning er wordt gemeten, des te meer water is er aanwezig. “De snelheid waarmee de waterstofkernen terugvallen in hun tolbeweging, zegt bovendien iets over de poriegrootte”, zegt Van Meel. “Dat kun je met een weegschaal wel vergeten.”

De ophoping van het vocht onder de verflaag probeert Van Meel te verklaren met behulp van een natuurkundig model. Het model ontwikkelt hij op grond van de metingen die hij doet aan de blokjes hout. “Het duurt ongeveer twee weken voordat een doorweekt blokje hout weer droog is. Ik laat nu zo’n acht blokjes buiten de opstelling drogen en meet ze zelf om beurten in de opstelling. Dat zorgt voor behoorlijk veel data: de vakgroep heeft al een nieuwe server gekocht, onder andere om deze data in op te slaan.”

Tekst: Enith Vlooswijk
Fotomontage: Rien Meulman