Het ziet eruit als gewone verf, maar het wordt een verse laag genoemd Lilypad-verf heeft het verborgen vermogen om vocht uit de lucht te halen. Het werkt als een luchtontvochtiger, zonder energie te verbruiken.
Als het op de muur van uw badkamer wordt geïnstalleerd, kan het na het douchen vocht uit de lucht zuigen. De verf houdt vocht vast in poriën van nanogrootte en laat het langzaam los naarmate de luchtvochtigheid in de kamer daalt. Onder de verf bevindt zich een laag speciale primer “die als een slimme poortwachter fungeert en ervoor zorgt dat er zich geen dampen op de muren ophopen”, zegt Derek Stein, oprichter en CEO Geavanceerd materiaalde startup achter het product.
Passieve reparatie tegen vocht in moderne gebouwen
De technologie komt voort uit Steins onderzoek als hoogleraar natuurkunde aan de Brown University. Terwijl hij met studenten werkte aan het ontwerpen van huizen op zonne-energie, leerde hij over een groeiend probleem: naarmate gebouwen energiezuiniger worden, kan de luchtkwaliteit verslechteren.
“Omdat we gebouwen zo hittedicht maken, hebben ze de neiging vocht en lucht vast te houden”, zegt Stein. Nieuw huis misschien verbruikt minder energie voor verwarming en koeling maar eerder voor ventilatie – en als het systeem niet perfect werkt, kan het huis gaan schimmelen. Ook oudere woningen zonder mechanische ventilatie hebben vaak last van schimmelproblemen.
Stein herhaalde nieuwe materialen die de vochtigheid in gebouwen passief konden reguleren en kwam op het idee van een eenvoudige tweelaagse structuur. Het is “als een materiaalmachine die de luchtvochtigheid in een kamer kan regelen en tegelijkertijd richting aan de muren kan geven”, zei hij. Het ontwerp verwijdert vocht van de muren en voorkomt dat het binnendringt.
In zijn gesprekken met de bouwsector realiseerde Stein zich dat er een duidelijke vraag was naar een product als dit. In 2018 verliet hij Brown en lanceerde de startup om het op de markt te brengen. “Het werd mij duidelijk dat om dit op een realistische tijdschaal te laten gebeuren, ik de ivoren toren moest verlaten en de echte wereld in moest gaan om dit te doen”, zei hij.
Opschalen buiten het lab
De basistechnologie, die het bedrijf Vaporwisp noemt, kan worden toegepast op een verscheidenheid aan bouwmaterialen; gipsplaten zouden bijvoorbeeld profiteren van vochtregulatie. Adept Materials heeft ook een nieuwe bouwcoating voor de bouw ontwikkeld die vocht kan vasthouden zonder het binnenin op te sluiten. Bij de eerste financieringsronde, ongeveer een jaar geleden, waren onder meer grote huizenbouwers als DR Horton onder de investeerders.
“Waarom investeren huizenbouwers hierin? Het komt niet alleen vanwege de verf. Veel van hun operationele problemen zijn gerelateerd aan vocht,” zei Stein. (De technologie zou ook bredere toepassingen kunnen hebben, waaronder verpakkingen om voedsel langer vers te houden, of vochtafvoerende kleding.)
Verf is een logische plek om te beginnen, omdat het wordt gebruikt door zowel bouwers als consumenten die aan doe-het-zelf-projecten werken. En in tegenstelling tot gipsplaat – een merkloos product met lage marges – is verf iets waar consumenten op merk naar kunnen zoeken.
In honderden laboratoriumtests op de verf heeft het team aangetoond dat het systeem presteerde zoals verwacht bij het absorberen en afgeven van vocht. In twee identieke kamers gevuld met vochtigheidssensoren schilderden testers de ene met Lilypad en de andere met gewone verf, en voerden ze een reeks vochtigheidsbeoordelingen uit. Nieuwe verf voorkomt dat vocht de muren binnendringt.
Het proces is succesvol zolang de verf nog aan de muur kleeft. Met andere woorden: de prestaties zijn afhankelijk van de fysieke eigenschappen en niet van chemische additieven die slijtage kunnen veroorzaken. “Leliepadden werken omdat ze vocht een plek bieden waar het kan ontsnappen en ontsnappen”, legt Stein uit. “Als de luchtvochtigheid stijgt, blijft het water een tijdje aan kleine oppervlakken in de verf plakken. Naarmate de lucht droogt, komt dat vocht op natuurlijke wijze terug in de kamer. Hetzelfde proces vindt elke dag plaats waardoor badkamerspiegels beslaan en vervolgens weer helder worden. Het verschil is de schaal: in een liter Lilypad zijn die onzichtbare oppervlakken ongeveer een miljoen keer zo groot als de spiegel.”
Nadat het bedrijf ervoor had gezorgd dat de coating onder vochtige omstandigheden naar verwachting presteerde, optimaliseerde het bedrijf deze als verf. Het eindresultaat moet perfect zijn. Het is ontworpen om net zo soepel op muren te vloeien als topverfmerken.
“We hebben deze verf echt ontwikkeld als een compromisloze verf”, zei Stein. “Het andere is dat we als start-up, zonder de schaalvoordelen die Sherwin-Williams en Benjamin Moore hebben, niet op prijs zullen kunnen concurreren. Daarom zullen we concurreren met hoogwaardige producten… We kunnen het ons niet veroorloven om aan al die dingen tekort te komen.”
Omdat het niet alleen als verf wordt verkocht, maar als een coating om vocht onder controle te houden, wordt het tegen een hogere prijs verkocht: een set met een liter primer en een liter verf kost $ 175.
Bij de lancering was de coating alleen verkrijgbaar in het wit. “Er bestaat een slecht bewaard geheim in de verfindustrie: ongeveer 80% van de verfverkoop bestaat uit witte verf”, zegt Stein. ‘Dus mensen gaan naar de verfwinkel, ze brengen kussens en gordijnmonsters en wat dan ook binnen en ze doorlopen alle kleuren, en na een uur gaan ze naar voren en zeggen: ‘Een liter dubbel wit.’ We willen mensen bevrijden van beslissingsverlamming en zichzelf bevrijden van de operationele rompslomp die gepaard gaat met het moeten aanbieden van alle kleuren onder de regenboog.” Hij merkte op dat het bedrijf later gemakkelijk kleur kon toevoegen.
Bespaar energie en geld
In zeer krappe nieuwbouw zoals passiefhuizen kan verf de mechanische ventilatie niet vervangen. Dit kan echter de hoeveelheid ventilatie die moet worden gebruikt verminderen, waardoor energie wordt bespaard. “Als je de luchtvochtigheid automatisch kunt regelen, kan dit de belasting van het HVAC-systeem verlichten – en dat is niet zo belangrijk”, zegt Stein. “Het deel van de energie dat wordt gebruikt om de luchtvochtigheid in een gebouw te reguleren, bedraagt doorgaans … ongeveer 10% tot ongeveer 40%.”
In oudere gebouwen kan Lilypad-coating de luchtvochtigheid verlagen zonder dat er een duur nieuw HVAC-systeem hoeft te worden geïnstalleerd. Adept Materials is nu in gesprek met de Boston Housing Authority over een pilot waarbij verf wordt getest in sociale woningen zonder afzuigventilatoren in de badkamer.
“Het is toegankelijk door het ontwerp”, zei Stein. “Mijn hoop is dat wanneer we dit vrijgeven en mensen het zullen verbouwen, er ook een mogelijkheid zal zijn om het in de volkshuisvesting te integreren.”
