Schokdempers die zijn afgekeken van de specht
en natuurlijke uv-filters uit dennennaalden voor
in zonnebrandcrèmes. De wereld van de
biomimetica is wonderbaarlijk en onuitputtelijk.
14 SPECTRUM
wetenschap
66 Een spinnenweb is
sterker dan staal.
Hoe speelt die spin
dat klaar?
wij staal maken bij 1.500 graden, wat
een ongelooflijke hoeveelheid energie
kost. Je kunt je voorstellen dat onder
zoekers er al jaren hun hoofd over bre
ken: hoe speelt die spin dat klaar?"
Hoewel de biomimetica als onder
zoeksrichting nog in de kinderschoe
nen staat, zijn er verspreid over de we
reld al tientallen uitvindingen gedaan
die rechtstreeks uit de natuur komen.
En stuk voor stuk doen ze iedereen,
niet in de laatste plaats de weten
schappers zelf, versteld staan vanwege
de ingenieuze eenvoud en onvoorstel
bare efficiëntie. Neem sommige vlin
dersoorten of de pauw, ogenschijnlijk
een van de kleurrijkste dieren. Ogen
schijnlijk, want afgaande op het enige
aanwezige pigment melanine in de ve
ren van een pauw, zou hij eigenlijk he-
Saskia van den Muijsenberg
lemaal bruin moeten zijn. De oorzaak
van de kleurenpracht is interferentie,
wat betekent dat de oppervlaktestruc
tuur zorgt ervoor dat bepaalde fre
quenties licht worden weerkaatst en
iriserend werken (het regenboog-ef
fect).
Dankzij dit principe kon pigment-
vrije verf worden ontwikkeld waar-
Grote foto: BMW
Welt in München
laat zien hoe archi
tectuur spinneweb-
ben als inspiratie
gebruikt,
foto Diego Delso
Inzet: De Morpho
menelaus lijkt
blauw door de
structuur van de
vleugels. Van dit ef
fect maakt de verf
industrie gebruik,
foto Didier
Descouens
voor geen schadelijke chemicaliën
meer nodig zijn.
Wie weet beter hoe je zo efficiënt mo
gelijk door het water beweegt dan
Flipper? Met die gedachte werd een
nieuw vleugelprofiel ontwikkeld dat
de op- en neergaande bewegingen
van een dolfijnenstaart nabootst. Be
halve een groter vaarcomfort zorgt de
uitvinding ook voor een forse brand
stofbesparing. Begin dit jaar is in Rot
terdam het eerste schip met de nieu
we schroef te water gelaten.
In de Zimbabwaanse hoofdstad Hara
re staat een winkelcentrum waarin
het principe van de termietenheuvel
is nageaapt. Termietenheuvels be
schikken over unieke ventilatiesyste
men die continu zorgen voor een idea
le luchtdoorstroming. Koele lucht
wordt bij de grond binnengelaten, na
dat deze eerst door een aantal 'verkoe
lingskamers' is geleid. Bij het opstij
gen warmt de lucht op en verlaat de
termietenheuvel ten slotte door ope
ningen in het dak. In het winkelcen
trum in Harare wordt ruim 90 pro
cent minder energie verbruikt dan
met conventionele koelmethodes.
De lijst van spectaculaire vindingen is
lang. De groene den die hoog in de
bergen groeit, heeft een speciale be
schermende waslaag rondom de naal
den die schadelijk UV-licht omzetten
in blauw licht waar de boom vervol
gens energie uit haalt. Op basis van
dit principe werd een biologisch UV-
filter ontwikkeld, geschikt voor zon
nebrandcrèmes en bescherming van
zonnepanelen. De manier waarop
weekdieren hun schelpen kunnen af
sluiten stond model voor een nieuw
koppelings- en sluitsysteem. Nadat
onderzoekers de plakpootjes van de
gekko (een hagedis) hadden bekeken,
werd een supersterk plakband ontwik
keld met enorme kleefkracht.
Volgens Van den Muijsenberg is het
hoog tijd dat biomimetica biomimicry
in het Engels) als wetenschap wordt
erkend. In de Verenigde Staten is dat
inmiddels het geval.
„Het doel van onze organisatie is om
ook hier al die fantastische, maar ver
snipperde initiatieven met elkaar te
verbinden en nieuwe te stimuleren."
Van den Muijsenberg is optimistisch.
„In alles bewijst biomimetica een gro
te toekomst tegemoet te gaan. Naast
de noodzaak van een duurzamere toe
komst is biomimetica een prachtige
manier om met wetenschap en inno
vaties bezig te zijn. En nu staat de
mens niet tegenover de natuur maar
is hij een gelijkwaardige samenwer
kingspartner."
©reageren?
spectrum@depersdienst.nl
Het geroffel van
een specht is een
van de meest ty
perende bosgelui
den die we ken
nen en toch zul
len weinig men
sen zich realiseren hoeveel geweld de
vogel er eigenlijk bij gebruikt. Tussen
de 18 en 22 keer per seconde tikt zijn
snavel met zo'n kracht tegen het
hout, dat een mens een vergelijkbare
klap niet zou overleven.
Wat heeft de specht dat hij met ge
mak uren door roffelt zonder schade
op te lopen? In de eerste plaats is de
snavel zeer sterk, maar elastisch. 1\is-
sen de snavel en hersenen zit een laag
poreus bot. Deze koraalachtige laag ab
sorbeert lagefrequentietrillingen,
waardoor deze niet doordringen tot
de hersenen. Onder aan de tong van
de specht zit een elastische ondersteu
ning die doorloopt over de hele sche
del, zodat de klap gelijkmatig wordt
verdeeld. En dan zorgt een extreem
dunne laag hersenvocht tussen herse
nen en schedel er ook nog voor, dat er
minder trillingen worden doorgege
ven van de schedel naar de hersenen.
Een briljante, natuurlijke constructie
waarmee wetenschappers vervolgens
aan de slag gingen. Ze maakten op ba
sis van de eigenschappen van de
spechtenkop de sterkste schokbesten-
dige cilinder ooit. Die zal als onder
deel van een schokdemper de komen
de jaren in auto's worden ingebouwd.
Dit product is een mooi voorbeeld
van biomimetica, oftewel het 'imite
ren' van het 'leven'. De natuur staat
bol van de meest bijzondere eigen
schappen en wetenschappers probe
ren die toe te passen in industriële
producten.
De Nederlandse organisatie Biomimi-
cryNL is een van de belangrijke pro
motors van de ontwikkeling van bio-
mimetische toepassingen in industrie
en samenlëving.
Saskia van den Muijsenberg van Bio-
mimicryNL: „In de natuur is geen af
val, alles wordt gebruikt of herge
bruikt." Ze noemt als voorbeeld poly
meren, waarvan de natuur een paar
soorten telt die oneindig kunnen wor
den gerecycled. De mens heeft meer
dan 350 soorten kunststof polymeren
die veel moeilijker zijn te recyclen.
„Dus als we de natuurlijke polymeren
exact kunnen kopiëren, voorkomt dat
meteen een immense afvalberg."
Een ander voorbeeld is het spinnen
web. Weinig mensen realiseren zich
bij het verwijderen van rag dat het
spul wel vijf keer sterker is dan staal.
Van den Muijsenberg: „En dat terwijl
door Imco Lanting
