Lieveheersbeestjes zijn compacte, kleine kevers, maar hun vleugels zijn verrassend groot wanneer ze zich ontrollen van onder hun gevlekte schelpen. En zoals Sarah Knapton bij The Telegraph meldt, hebben onderzoekers zich al lang afgevraagd hoe lieveheersbeestjes hun vleugels zo strak kunnen opvouwen. Dus wetenschappers in Japan besloten om een betere look te krijgen, door de gevlekte voorvork, bekend als een elytron, te vervangen door een transparant stuk hars. Wat ze hebben geleerd, kan ingenieurs helpen bij het ontwerpen van opvouwbare zonnecollectoren of zelfs een nieuw type paraplu.
Kazuya Saito, universitair docent aan het Institute of Industrial Science van de Universiteit van Tokio, ontwerpt opvouwbare structuren, dus insectenvleugels zijn van nature een belang. "In vergelijking met andere kevers zijn lieveheersbeestjes erg goed in vliegen en stijgen ze vaak op", vertelt hij Bryson Masse in Gizmodo. "Ik dacht dat hun vleugel-transformatiesystemen uitstekend zijn en een groot potentieel voor engineering hebben."
Hij en zijn team probeerden verschillende methoden om erachter te komen hoe het lieveheersbeestje zijn vleugel opvouwde. Ze namen high-speed foto's van het insect dat zijn vleugels opende en sloot, maar konden het vouwproces nog steeds niet zien onder de ondoorzichtige gevlekte voorvleugels. Ze probeerden een kunstmatige vleugel in 3D te printen, maar ze konden er geen maken die transparant genoeg was om grondig te kunnen zien.
Zoals Masse meldt, was de secretaresse van de onderzoekers degene die een oplossing bedacht: clear nail art resin. Nadat de vleugel uit de hars was vervaardigd, kon het team observeren hoe het insect zijn vleugels opvouwde en uitvouwde.
Een lieveheersbeestje met zijn doorzichtige schelp (Kazuya Saito) De wezens gebruiken de rand van de elytron en buikbewegingen om de vleugel langs gevouwen lijnen te vouwen. Onderzoek van de vleugels met behulp van een CT-scan onthulde ook dat ze verende aderen hebben vergelijkbaar met een meetlint die stijf genoeg zijn om de insecten te laten vliegen, maar elastisch genoeg om op te vouwen.
Saito vertelt Masse dat de vleugels ongebruikelijk zijn omdat bij "transformeerbare structuren" meestal bewegende delen en gewrichten betrokken zijn. Maar de vleugel van het lieveheersbeestje mist die complicaties en voltooit een relatief complexe taak door flexibiliteit en elasticiteit. Het artikel verschijnt in The Proceedings of the National Academies of Science.
Hoewel de structuur van lieveheersbeestjevleugels mogelijk toepassingen heeft voor dingen als opvouwbare zonnepanelen voor satellieten en ruimteschepen, lijkt Saito het meest enthousiast over de toepassing ervan op iets veel meer binnenlands. "Ik geloof dat het opvouwen van de kevervleugel het potentieel heeft om het parapluontwerp te veranderen dat in principe al meer dan 1000 jaar ongewijzigd is gebleven", vertelt hij Knapton. Opvouwbare paraplu's hebben meestal meerdere delen en breken gemakkelijk bij de gewrichten. Maar de lieveheersbeestje paraplu kan worden gemaakt van "naadloze flexibele frames, " zegt hij, waardoor het onverwoestbaar is in sterke wind en snel kan worden ingezet met behulp van "opgeslagen elastische energie."
Saito geeft toe dat hij nog geen ontwerp voor de paraplu heeft, maar misschien ziet het er ongeveer zo uit.
