Zodra microscopen in de 17e eeuw debuteerden, zoomden wetenschappers in op de voeten van gewone huisvliegen, zich verwonderd over de kleine "zolen" waarmee insecten vensters kunnen schalen en ondersteboven over plafonds kunnen lopen. "Mensen waren op zoek naar een magisch mechanisme", zegt David Labonte van de University of Cambridge.
Gerelateerde lezingen
Insecten (Smithsonian Handbooks)
KopenMeer dan 300 jaar later kijken ze nog steeds. De minuscule schaal en complexe geometrie van insectenpoten, om nog maar te zwijgen van de onhandelbare aard van zesbenige onderzoeksonderwerpen, heeft ertoe geleid dat als het gaat om insectenpodiatrie, zegt Labonte, "je verrast zou zijn hoeveel we niet weten. ”
Maar hij en zijn collega's denken dat ze dichter bij sommige antwoorden sluipen.
Wetenschappers hebben al lang gemerkt dat insecten natte voeten hebben: ze laten bijvoorbeeld vochtige kleine voetafdrukken achter op bloemblaadjes. (De hoeveelheid vloeistof, een olieachtige koolwaterstof, is miniem: ongeveer een kwart biljoen liter per voetafdruk.) Eerder werd vermoed dat de vloeistof insecten helpt te lijmen op verticale oppervlakken door capillaire en viskeuze krachten, net als een dunne laag water helpt een nat bierglas aan een tafelblad te kleven.
Om deze hypothese te testen, besloot Labonte - wat anders? - Indische stokinsecten te gebruiken. Het was niet hun passende naam, maar hun gebrekkige houding die hem aantrok. De insecten, die geëvolueerd zijn om op twijgen te lijken, zijn meestal onbeweeglijk en hebben de gelukkige gewoonte om hun voorpoten uit te breiden, waardoor Labonte draden aan hun uitstekende tootsies kon bevestigen. Met een vezeloptische sensor mat hij hoeveel kracht er nodig was om een voet - bij verschillende vochtigheidsgraden - van glasplaten met verschillende snelheden op te tillen.
"Ik ben niet zeker of ze zelfs wakker waren tijdens dit alles, " zegt Labonte over zijn "plakjes". Labonte leerde dat de afscheiding toch geen lijm is, althans niet op de voorspelde manier: natte en droge voeten uitgevoerd ongeveer hetzelfde. In feite denkt Labonte nu dat de vloeistof het tegenovergestelde effect kan hebben, waardoor insecten hun voeten snel kunnen losmaken, door een gladde "lossingslaag" te bieden. Het vocht kan zelfs de voetsteunen van insecten soepel houden en beter in staat zijn zich te vormen tot microscopisch klein contouren van plafonds en muren, waardoor ze op een onverwachte manier blijven plakken.
Het testen van dit idee in het komende jaar zal het construeren van een millimeter-groot rubbermodel van een insectenvoet omvatten die Labonte kan manipuleren zonder zich zorgen te maken over vijf andere slappe voeten. Het begrijpen van principes van bio-kleefstoffen kan ook leiden tot vooruitgang in de productie, zoals ultrahandige robots die kleine onderdelen kunnen verwerken en precies kunnen plaatsen. (Vochtige sponzen, zoals vochtige insectenpoten, kunnen robots helpen hun greep los te laten.) Tot nu toe heeft de droom van een kant-en-klaar Spiderman-pak minder academische tractie, maar sommige wetenschappers houden zich er toch aan vast.
Abonneer je nu op het Smithsonian magazine voor slechts $ 12
Dit verhaal is een selectie uit het januari-februari nummer van Smithsonian magazine
Kopen
