Octopussen en inktvissen kunnen hun huid razendsnel veranderen van plat in een 3D-structuur, zodat ze niet opvallen in hun omgeving. Ingenieurs hebben dit mechanisme nu nagemaakt met een structuur van siliconenrubber – met ingebed gaas – dat onder luchtdruk uitzet. Op termijn kan de camouflagehuid gebruikt worden bij robots die niet mogen opvallen in hun omgeving.

De ingenieurs hebben geen complete octopushuid nagemaakt, maar bouwden een enkel functioneel onderdeeltje (vandaag gepubliceerd in vakblad Science), waarvan het dier er honderden heeft: de papil. Voelt een octopus zich bedreigd, dan kan hij binnen 0,2 s zijn camouflage aanzetten: de papillen gaan recht overeind staan, en voor het oog gaat hij op in zijn omgeving.

Is er niets meer aan de hand dan wordt zijn huid weer glad, want dat is nodig om met zo weinig mogelijk weerstand door het water te kunnen glijden. ‘Veel dieren hebben van dit soort papillen, maar ze kunnen ze lang niet allemaal instantaan omhoog zetten, zoals octopussen en inktvissen dat kunnen. Dat heeft ook een duidelijke functie, want deze dieren hebben geen beschermend schild, dus hun eerste manier van bescherming is hun veranderende huid’, zegt bioloog Roger Hanlon van het Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Massachusetts (VS), in een persbericht op Eurekalert.
 

Spier zonder bot

Het onderzoeksteam beschrijft in zijn artikel in Science hoe de papil van een octopus werkt. Dat is een structuur die bestaat uit spierweefsel, zonder ondersteuning van bot. Elke papil kan verschillende vormen aannemen, een proces dat helemaal afhangt van de samenwerking tussen een reeks kleinere spiertjes.

Dat complexe bouwwerk hebben de biologen en ingenieurs nagemaakt door een ‘huid’ van siliconenrubber te maken en daarin een stevig gaas aan te brengen met uitsparingen erin waar een papil moet komen. Het rubber bestaat uit twee vellen van het materiaal bovenop elkaar – een vierkante, lege ballon. Blaas daar lucht in en op die manier gaat de papil uitzetten, maar alleen daar waar hij niet wordt opgesloten door het gaas.

Deze video bij Science laat goed zien wat er gebeurt. Cornell University heeft een video die nog meer verschillende experimenten laat zien.

 

 

 

 

Camouflage

Het Amerikaanse leger is geïnteresseerd in dit onderzoek vanwege de mogelijke toepassing voor camouflage. Maar de ingenieurs denken al veel breder. ‘Een van de ideeën is dat je deze vellen siliconenrubber op kunt sturen naar een klant, die hem vervolgens opblaast met pur-schuim, dat hard wordt. Zo zou je meubels kunnen maken’, aldus Rob Shepherd, universitair docent aan Cornell University in een persbericht

Zijn collega, hoogleraar Itai Cohen, zoekt het meer in de robotica. ‘Hiermee kun je een eenvoudige, opblaasbare robot maken, die gemakkelijk te vervoeren is. Eenmaal ter plaatse blaas je hem op met perslucht, hij voert zijn taak uit en als hij klaar is doe je hem weg. En dan kun je aan de slag met een opblaasbare robot met een heel andere vorm, voor een heel andere taak.’
 

De octopus als inspiratiebron

Het is niet voor het eerst dat wetenschappers en ingenieurs zich laten inspireren door de octopus. Bij MIT proberen ze de voortstuwing in water van het dier te evenaren (lees: ‘Robotinktvis met gladde huid’). Vorig jaar nog kwam een internationaal team va onderzoekers met een kunsthuid die net zo rekbaar en buigzaam is als die van een octopus (lees: ‘Kunsthuid rekt uit en geeft licht’). En uiteraard hebben robotici interesse in de grijpbeweging van de tentakels van het dier, lees: ‘Robotarm imiteert octopus en olifant’.

Beeldmateriaal J.H. Pikul et al., Science (2017)

Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.