Geïnspireerd door inktvissen hebben wetenschappers een materiaal gemaakt dat de vorm van stenen of planten kan aannemen.

Inktvissen en octopussen zijn masters of disguise. Binnen een vijfde van een seconde kunnen ze de driedimensionale vorm aannemen van zeewier, koraal of een rotsige zeebodem. Een team onderzoekers van de Cornell University (VS), in samenwerking met het Marine Biological Laboratory, heeft dit nu geprobeerd na te bootsen door een 2D-materiaal te ontwikkelen dat in no time kan worden opgeblazen tot een 3D-structuur die een natuurlijke omgeving nabootst.

3D-bultjes

Het trucje van inktvissen en sommige andere weekdieren zit hem in een soort 3D-bultjes, papillen genaamd, op het oppervlak van de huid. Deze papillen zijn zogenoemde spier-hydrostaten – spierstructuren zonder skeletondersteuning, zoals onze tong. De gewone pijlinktvis, die in Europese wateren voorkomt, bezit ten minste negen sets papillen, die elk apart door het brein kunnen worden aangestuurd.

Bij een naderende dreiging trekken de spiertjes in de hydrostaat in een split second samen tot een bepaalde uitstekende vorm, bijvoorbeeld pylonvormig. De precieze vorm is afhankelijk van hoe de spieren in de papillen zijn gearrangeerd.

Stenen en een vetplant

De wetenschappers wilden de papillen nabootsen door opblaasbaar materiaal, siliconen rubber, te nemen en daar ringen in te plaatsen gemaakt van mazen van vezels. Door te spelen met de vorm van die ringen verkregen ze verschillende 3D-vormen na het opblazen van het materiaal met lucht.

In die 3D-vorm lijkt het materiaal op natuurlijke dingen, zoals stenen:

Of de vetplant Graptoveria amethorum:

Camouflerende robots

De uiteindelijke toepassingen van het synthetische 3D-camouflagemateriaal lijken eindeloos. Biologen zouden camouflerende robots kunnen gebruiken om dieren in hun natuurlijke omgeving te bestuderen zonder ze te verstoren. Materiaal dat in 2D-vorm licht weerkaatst en in 3D-vorm licht absorbeert kan handig zijn in wetenschappelijke experimenten, waarbij de temperatuur van een materiaal moet worden gemanipuleerd. En tenslotte kan het leger vast ook wel robots gebruiken die al opgaand in de omgeving vijandelijk gebied verkennen.

Bronnen: Science, AAAS via EurekAlert!, Marine Biological Laboratory via EurekAlert!

Beeld en filmpjes: J.H. Pikul et al., Science (2017)

Lees ook: 

• 3 doorzichtige dieren
• Materiaal krijgt andere kleur als je het buigt

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!