De natuur als inspiratiebron
ARTIS heet voluit Natura Artis Magistra, Latijn voor ‘de natuur is de leermeesteres van de kunst en wetenschap’. En zo is het. De mooiste kunstwerken zijn geïnspireerd op de natuur. Denk alleen al aan de landschappen van Jan van Goyen en Vincent van Gogh. En door de natuur goed te bestuderen en de beste ideeën uit het planten- en dierenrijk te gebruiken, doen wetenschappers en ondernemers heel veel handige uitvindingen. We zien ze overal om ons heen.
Spindraden sterker dan staal
Wist je dat spindraden heel erg sterk zijn? Spinnen zoals de gouden zijdespin uit Amerika maken draden die vijf keer sterker zijn dan staal. Wetenschappers denken dan ook dat spindraad het lichtste en sterkste materiaal ter wereld op kan leveren. Ze zien allerlei toepassingen, bijvoorbeeld voor vliegtuigen, hechtingsdraad bij operaties of zelfs kogelvrije vesten. Het enige probleem: het blijkt een hele kunst om dat supersterke spindraad na te maken. Wel zijn onderzoekers er alvast in geslaagd om stukjes spinnen-dna in te bouwen in de darmbacterie E.coli. Deze maakt dan inderdaad spindraden met de juiste eigenschappen. De volgende stap is om dit proces op te schalen zodat er voldoende spindraden beschikbaar komen die we voor van alles en nog wat kunnen gebruiken.
Sommige spinnen maken draden die vijf keer sterker zijn dan staal.
Het behang in de Ledenlokalen, voortgekomen uit project Boomvol.
De kunst van bomen kijken
Als je goed naar een boom kijkt, zie je naast de stam, takken en bladeren ook een kruin, dikke takken, dunne takken, grote en kleine bladeren, verschillen in kleur, krommingen, nerven en soms ook knoppen. In 2013 bracht kunstenaar Pavèl van Houten in ARTIS alle onderdelen van een honingboom, een plataan en een bamboebos volledig in kaart, samen met honderden vrijwilligers. Dit deden ze door alles aan deze bomen te tellen, te meten en uit te tekenen op ruitjesvellen. De gegevens zijn vervolgens verzameld, ingevoerd in de computer en verwerkt tot een visueel patroon. Zo gaf de kunstenaar op een nieuwe manier vorm aan de betekenis van de natuur voor de kunst en van de kunst voor de natuur. Het resultaat van dit kunstproject met de titel ‘Boomvol’ is vlak bij de ingang van het ARTIS-Park te zien in de Ledenlokalen .
Tegen muren oplopen als een gekko
Met gemak lopen gekko’s tegen een muur op. Dat komt door ontelbare gespleten haartjes onder hun poten die zo fijn zijn dat ze worden aangetrokken door de moleculen in het oppervlak waarop ze lopen. Zo blijven ze stevig plakken. Amerikaanse wetenschappers hebben die poothaartjes nagemaakt met piepkleine koolstofbuisjes. Zo hebben ze een onvoorstelbaar sterk kleefmateriaal ontwikkeld. Een vierkante centimeter kan een kracht van bijna 10 kilo opvangen. Ook kan het net als gekkopoten als een pleister worden losgetrokken. In theorie is dit ‘gekkoverband’ zelfs geschikt om mensen tegen muren te laten oplopen.
Afgekeken van de zeeleeuw
Zeeleeuwen zijn net als wij zoogdieren, maar ze hebben zich helemaal aangepast aan hun omgeving: de zee. Hun lichaam is gestroomlijnd en met hun flippers kunnen ze razendsnel zwemmen. En ze hebben een speklaag onder de huid om warm te blijven. Allemaal eigenschappen die ook handig zijn voor als wij zelf een duik nemen. In de watersport wordt dankbaar gebruikgemaakt van hulpmiddelen die van zeeleeuwen zijn afgekeken. Zoals de flippers aan de voeten van duikers. En niet alleen het gladde oppervlak van een duikerspak lijkt op de glanzende huid van de zeeleeuw, het pak bootst ook de speklaag na. Een laagje water in het pak neemt de lichaamstemperatuur van de duiker aan en houdt zo het lichaam warm.
Bankbiljetten in vlinderkleuren
Sommige vlindervleugels hebben alle kleuren van de regenboog. Letterlijk. Ze blijken te zijn opgebouwd uit ingewikkelde, microscopisch kleine structuren die licht op een bijzondere manier weerkaatsen. Daardoor zie je heel intense kleuren in verschillende lagen. Als je die kleurstructuur kunt nabootsen op bankbiljetten, paspoorten of andere waardevolle papieren, zijn die waarschijnlijk niet of nauwelijks meer na te maken. Aan die techniek wordt dan ook volop gewerkt. Wetenschappers gebruiken daarbij ‘nanotechnologie’, een techniek die werkt met heel kleine deeltjes (een nanometer is een miljardste van een meter). Vervalsers, maak je borst maar nat!
De ijsvogel veroorzaakt bij zijn duik in het water geen enkele rimpeling.
witkraagijsvogel
Trein met ijsvogelneus
Is je weleens opgevallen dat de neus van sommige hogesnelheidstreinen lijkt op de snavel van een ijsvogel? Dat is geen toeval. De eerste hogesnelheidstreinen hadden namelijk een bolle voorkant. Maar in een tunnel bouwden ze door deze vorm zo veel luchtdruk op, dat ze altijd met een knal weer naar buiten reden. Geen pretje voor omwonenden. Een van de onderzoekers die hiervoor een oplossing moesten bedenken, was ook vogelaar en wist daardoor dat de ijsvogel bij zijn duik in het water geen enkele rimpeling veroorzaakt. Zo ontstond het idee om de neus van de hogesnelheidstrein op die vorm te baseren. Het knallen is daardoor verleden tijd. En wat nog mooier is: deze trein is ook nog eens sneller en verbruikt veel minder brandstof dan zijn voorganger.
Geruisloos lucht verfrissen
De meeste ventilatoren maken nogal wat herrie. Dat komt doordat ze veel lucht verplaatsen. Uilen doen dat ook als ze vliegen, maar bijna geluidloos. Hoe krijgen ze dat voor elkaar, vroegen onderzoekers zich af. En kunnen we met het antwoord op die vraag stillere ventilatoren maken? Ze ontdekten dat uilen een bijzondere veerstructuur hebben. Aan de achterkant vormen de vleugels geen rechte lijn, maar een soort zaag. Daardoor ontstaan er minder luchtwervelingen als ze vliegen. En dus minder lawaai. Inmiddels is het een Duits bedrijf al gelukt om een ventilator te ontwerpen met zo’n zelfde structuur. Met verbluffend resultaat: de ventilatoren zijn niet alleen oorverdovend stil, maar blijken ook nog eens veel minder energie te verbruiken.