Gered in een oogwenk

Gered in een oogwenk

Gered in een oogwenk

De chemie van de airbag

Ieder jaar stappen wereldwijd duizenden mensen uit hun auto na een botsing die zonder airbag dodelijk zou zijn geweest. Vooral in combinatie met autogordels helpt de 'plofzak' op grote schaal fatale verwondingen te voorkomen. Razendsnelle chemie speelt daarbij een cruciale rol.

Een airbag signaleert, reageert en beschermt in minder dan de helft van de tijd die het je kost om met je ogen te knipperen. Die levensreddende werking begint bij de sensoren in de buurt van de bumper - en als je zij-airbags hebt ook aan die kant van de auto. Ze registreren voortdurend de beweging van de auto en signaleren plotselinge, buitensporige vertragingen.

De sensoren zijn micro-elektromechanische systemen uit silicium, gefabriceerd met technologie uit de wereld van de elektronica. Chemische processen als fotolithografie en etsen spelen daarbij een belangrijke rol. Overigens worden zo niet alleen airbagsensoren gemaakt, maar ook de bewegingssensoren voor je spelcomputer of smartphone.

Razendsnel

Het duurt ongeveer twintig milliseconden voordat een airbagsensor de ernst van de botsing vaststelt. Dan krijgt de plofzak het signaal 'kom in actie!' Vervolgens is er geen tijd meer te verliezen. Explosieve chemie zorgt dan razendsnel voor de productie van tientallen liters stikstofgas.

Stikstof is veilig - het vormt het hoofdbestanddeel van de lucht die we inademen. Bovendien hebben veel stikstofhoudende verbindingen de neiging uit elkaar te vallen tot stikstofgas. Soms gaat dat bijna vanzelf, zoals bij nitroglycerine in dynamiet. De stoffen in de airbag (natriumazide, nitroguanidine of ammoniumnitraat, met hulpstoffen) zijn van zichzelf (gelukkig) veel stabieler. Zij hebben een 'zetje' nodig.

Een vonk maakt het gebonden stikstof vrij. Het gas stroomt met grote kracht de zak in, die met een snelheid van zo'n driehonderd kilometer per uur richting bestuurder ploft. De airbag is geweven uit nylon, een lichte maar sterke synthetische vezel die gemakkelijk energie opneemt en zo de plofkracht dempt.

Talkpoeder, dat het uitvouwen vergemakkelijkt, schiet als een witte mist de auto in. Binnen veertig milliseconden is de zak vol, precies op tijd om het weerloze hoofd op te vangen. Als een veilig kussen, omdat het stikstof via gaten aan de achterzijde weer uit de zak verdwijnt.

Zo is een leven gered in minder dan zestig milliseconden sinds het begin van de botsing. Lang leve de chemie!

Deze tekst is afkomstig uit het artikel 'Binnen 60 ms een leven gered' uit Chemie Magazine van 19 februari 2015. Deze editie kun je online lezen of je kunt een PDF van het artikel downloaden.

Onderstaande video van National Geographic geeft meer informatie over airbags: 

 De grote foto bovenin is afkomstig van de poster over airbags uit de Chemie Is Overal imagocampagne. De foto met de crash test dummy is beschikbaar gesteld door DaimlerChrysler AG en de onderste foto is van gebruiker Pineapple fez op Wikimedia Commons.

 
Terug naar overzicht