De chemie van het perfecte zandkasteel

Volgens onze succesrijke Limburgse weerman Ruben Weytjens is er een zonnig weekend op komst. En als het in Limburg goed weer is, zal het aan onze kust ook wel niet slecht zijn denk ik.
Misschien een ideetje om eens een dagje naar zee te trekken.
Met je kleinkind(eren) bijvoorbeeld.
En dan een prachtig zandkasteel te bouwen op ons brede Noordzeestrand.
Maar dan wel een sterk kasteel. Eentje dat niet snel als een kaartenhuisje in mekaar zakt.
Hoe doe je dat?

Het is kwestie van het zand op de perfecte manier nat te maken. Niet teveel, niet te weinig.
Het zand dat de stevigste resultaten oplevert bevat welgeteld 1% water!
Ik heb dat niet zelf experimenteel onderzocht.
Dit werd voor jullie en voor mij gedaan door een groep scheikundigen van het Van der Waals - Zeeman Institute (WZI) onder leiding van prof. dr. Daniel Bonn.
Met een publicatie in de Scientific Reports van het top wetenschappelijk tijdschrift Nature, waar iedereen het online kan nalezen.

1% water in het zand is volgens de onderzoekers juist voldoende om capillaire bruggetjes tussen de zandkorrels te doen ontstaan waardoor die aan elkaar gaan kleven. Meer water maakt de mix te vloeibaar en dus onstabiel.
De natuurkundigen hebben zelfs kunnen berekenen dat als je een zandcilinder bouwt met de goede zand-water-mix, de kritische hoogte die je kan bereiken recht evenredig is met de straal R van de cilinder tot de tweederde macht:

h_max ∼ R^2/3

Een zandkasteeltoren met een straal van 20cm zou dan tot 2,5m hoog kunnen worden vóór hij in mekaar zakt.

Dat wil ik in het weekend wel eens proberen.
Maar hoe zorg ik voor die 1% water in het zand?
100 emmertjes zand met 1 emmertje water misschien? En dan maar mengen met het schopje?
Dat kan leuk worden Jesse!*

*zie mijn profiel...