Biomimicry: 5 technologieën geïnspireerd op de natuur

Uitgelicht: tech & natuur

Gepubliceerd op: 16 januari 2018

Na 3,5 miljard jaar intensief onderzoek heeft de natuur een aantal ingenieuze oplossingen bedacht voor uiteenlopende uitdagingen – van het trotseren van de zwaartekracht tot de uitvinding van een natuurlijke airconditioning. Wij, mensen, keken deze technologieën af. AgriFoodTech Platform heeft een paar van deze oplossingen op een rijtje gezet:

klittenband

In 1941 ging de Zwitserse elektrotechnicus George de Mestral jagen in de Alpen. Daar merkte hij dat zijn kleren, en de vacht van zijn hond, bedekt waren met bloemhoofdjes van de grote klit (ook wel grote klis genoemd). Het vastklampen aan voorbijkomende wezens – dieren én mensen – is de manier waarop deze plant haar zaden verspreid over grotere afstanden.

Mestral legde een van de bramen onder een microscoop en ontdekte de eenvoudige haken die het mogelijk maakten om vast te kleven aan zijn sokken en in het haar van zijn hond. Zo is het idee voor klittenband ontstaan.

De huid van de Gekko

Gekko’s staan bekend om hun vermogen om tegen allerlei oppervlakken te klimmen, zelfs verticaal en ondersteboven op glas. Die zwaartekracht-tartende Gekko’s hebben net als veel insecten poten met miljoenen minuscule haartjes. Een belangrijk verschil: bij de gekko hebben deze haartjes aan een kant een soort flapjes. Via zogenoemde Vanderwaalskrachten, zwakke krachten die tussen atomen en moleculen bestaan, kan de gekko met deze flapjes kleven en loslaten wanneer hij maar wil.

De NASA heeft een kleefmateriaal ontwikkeld dat met behulp van soortgelijke haartjes (maar dan synthetisch) meer dan 16 kilo kan vasthouden. Bekijk deze video:

Walvis-geïnspireerde windturbine

De hobbelige borstvinnen van een bultrugwalvis dienen als minuscule richtingaanwijzers die de vin door het water helpen snijden. In vergelijking met normale borstvinnen met een glad oppervlak genereren de hobbelige borstvinnen van bultruggen tweeëndertig procent minder weerstand en acht procent meer opwaartse en/of voorwaartse kracht tijdens het bewegen in water. Dat verklaart de verrassende behendigheid van de bultrugwalvis.

Een bedrijf in windturbines ontwikkelde een turbine die sterk is geïnspireerd op de vorm van de borstvinnen van bultruggen. De wieken zijn voorzien van hobbels, precies zoals de borstvin van de bultrug door de natuur is gevormd. Hierdoor verhogen zij de efficiëntie in apparatuur als waterpompen, ventilatoren en afzuigers.

De ijsvogel-hogesnelheidstrein

De oorspronkelijke hogesnelheidstrein in Japan werd ‘bullet’-trein genoemd omdat de voorkant de ronde vorm van een kogel had. Deze trein veroorzaakte een enorme knal en aerodynamische trillingen als het voertuig een tunnel uitreed.

In de jaren negentig merkte de Japanse ingenieur Eiji Nakatsu dat ijsvogels met amper een plons in het water konden duiken. Hij bracht dit samen met het ontwerp van de trein: Deze verbeterde vormgeving werd toegepast bij treinen van de ‘Shinkansen 500 series’. Nu ontstaat er dus geen luide knal meer als de trein een tunnel passeert. De trein werd niet alleen stiller maar ook 10 procent sneller en verbruikt 15 procent minder energie.

De temperatuur in termietenheuvels

Termietenheuvels worden weleens bouwkundige wonderen genoemd. Een aantal kamers en tunnels houden de temperatuur in de heuvel constant, ongeacht de wisselende temperaturen buiten. Die schommelen van 40 °C overdag tot minder dan 2 °C ‘s nachts.

Op strategische plaatsen onder in de heuvel zitten ventilatiegaten waardoor frisse lucht binnenkomt, terwijl warme, bedompte lucht aan de bovenkant ontsnapt. Vanuit een ondergrondse kamer komt er koelere lucht de heuvel in, die vervolgens door de tunnels en cellen circuleert.

Architect Mick Pearce heeft een soortgelijke strategie gevolgd toen hij het Eastgate Centre ontwierp, een kantorencomplex in Harare, Zimbabwe. Het gebouw blijft koel zonder airconditioning en verbruikt slechts tien procent van de energie van een vergelijkbaar gebouw van dezelfde grootte.

Agenda / Evenementen

12-12-2018

AgriFoodTech 2018

Brabanthallen Den Bosch

Videokanaal

Het AgriFoodTech Platform heeft de nieuwste technologische ontwikkelingen binnen de voedselproductie in beeld gebracht.