Credit: Universiteit van Tokio
Met behulp van hogesnelheidscamera’s, CT-scanners en wat nagelkunstbenodigdheden zijn wetenschappers in Japan erin geslaagd een glimp op te vangen van de ingewikkelde manier waarop lieveheersbeestjes hun vleugels vouwen om ze weg te stoppen.
Het onderzoek zou implicaties kunnen hebben voor alles van luchtvaart tot paraplu’s.
De studie, deze week gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, onderzocht hoe lieveheersbeestjes vleugels kunnen hebben die sterk genoeg zijn om mee te vliegen, maar snel kunnen worden ingeklapt zodat ze uit de weg kunnen worden gestoken.
De vleugels zijn immers veel groter dan de zwartgevlekte vleugelkoffers die ze opvouwen om erin te passen – zoals meteen duidelijk gemakkelijk te zien is als je gewoon een video bekijkt van de vleugels die zich ontvouwen.
Maar de onderzoekers van de Universiteit van Tokio leggen uit dat niemand wist hoe de lieveheersbeestjes de vleugels opbergen, omdat ze eigenlijk eerst de vleugelkoffers sluiten – en dan de vleugels naar binnen trekken. De interessante actie is uit het zicht weggestopt.
Dus vervingen zij die kenmerkende rode en zwarte doosjes door doorzichtige exemplaren – gemaakt van een soort UV-geharde hars die vaak in nagelkunst wordt gebruikt, aldus een persbericht van de universiteit. De kunstmatige vleugelhoes, een elytron genoemd, stelde de onderzoekers in staat om te zien hoe de vleugel zich vouwde.
Credit: Universiteit van Tokio
“Ik was er niet zeker van of het lieveheersbeestje zijn vleugels kon vouwen met een kunstmatige elytron gemaakt van nail-art hars,” zegt Kazuya Saito, een professor aan de Universiteit van Tokio en de hoofdauteur van het onderzoek. “
De wetenschappers gebruikten hogesnelheidscamera’s om het proces vast te leggen, en CT-scans van gevouwen en opengevouwen vleugels om het precieze patroon van vouwen te achterhalen.
Het proces waarbij de vleugels samenvouwen is verwant aan origami – in feite gebruikten de wetenschappers origamipapier om delen van de vleugelvouwen na te bootsen.
Wetenschappers maakten een papieren model dat laat zien hoe een deel van de vleugel van een lieveheersbeestje zich opvouwt wanneer de vleugel wordt opgeborgen buiten gebruik. University of Tokyo/PNAS hide caption
toggle caption
University of Tokyo/PNAS
Wetenschappers maakten een papieren model dat laat zien hoe een deel van de vleugel van een lieveheersbeestje opklapt als de vleugel buiten gebruik wordt weggestopt.
Universiteit van Tokio/PNAS
En de vleugels blijven stabiel wanneer ze worden uitgeklapt, deels vanwege aderen die gebruik maken van “tape springs” – het soort kromming waarmee timmermansplakband zichzelf recht kan houden.
“De techniek van de lieveheersbeestjes om complexe vouwen te bereiken is heel fascinerend en nieuw, vooral voor onderzoekers op het gebied van robotica, mechanica, lucht- en ruimtevaart en werktuigbouw,” zei Saito, volgens het persbericht van de universiteit.
In de studie suggereren de wetenschappers enkele onmiddellijke toepassingen voor het onderzoek – inclusief vliegtuigvleugels, ruimtevaarttechnologie zoals opvouwbare antennes en zonnepanelen, en veel prozaïscher voorwerpen zoals paraplu’s en ventilatoren.