Een nieuwe studie zou nieuwe kunstmatige huiden voor zachte robots kunnen inspireren
Het taaie bovenoppervlak van de slurf van een olifant is rekbaarder dan de gerimpelde huid eronder, vindt een nieuwe studie.
Op een zonnige dag in Zoo Atlanta in 2020 pakte Kelly de Afrikaanse bosolifant een snack en onthulde iets vreemds.
Hogesnelheidscamera’s die haar bewegingen volgden, suggereerden dat de huid bovenop Kelly’s romp meer uitgerekt was dan de huid eronder. “Maar dat sloeg nergens op”, zegt Andrew Schulz, werktuigbouwkundig ingenieur bij Georgia Tech in Atlanta.
Wetenschappers hadden aangenomen dat de huid van de olifantenslurf zich grotendeels op dezelfde manier uitstrekt. Toen Schulz gegevens van Kelly en een mannetjesolifant, Msholo, naar collega’s stuurde, zeiden ze: “Oh ja, je gegevens kloppen niet”, herinnert hij zich.
Vervolgexperimenten waarbij stukken olifantenhuid in het laboratorium werden uitgerekt, lieten hetzelfde merkwaardige fenomeen zien: de huid aan de boven- en onderkant van de slurf zijn twee totaal verschillende beesten. “Van een geweldige dag als wetenschapper gesproken!” zegt Schulz. “Toen begonnen we echt te geloven dat wat we zeiden waar was.”
De taaie bovenhuid van de slurf van een olifant, die in plooien en rotsen in elkaar zakt als de gevouwen groeven van een shar-pei-puppy, is ongeveer 15 procent rekbaarder dan de zacht gerimpelde huid aan de onderkant, rapporteren Schulz en zijn collega’s 18 juli in de Proceedings van de National Academy of Sciences.
Die extra rek helpt olifanten waarschijnlijk om naar beneden te reiken en hun slurf om een boomstam of een boomtak te wikkelen, terwijl de gerimpelde huid eronder de dieren een goede grip geeft, zegt Schulz.
Het team merkte ook op dat de stam zich uitstrekt als een telescoop, waarbij de punt het eerst naar buiten reikt, gevolgd door secties verder omhoog. En bij het uiteinde van de romp is het de huid die het meeste belast, niet de spieren, zo blijkt uit wiskundige modelleringsexperimenten.
Wetenschappers hebben lang de spieren in olifantenslurven bestudeerd (SN: 26/3/88). Maar de huid is grotendeels over het hoofd gezien, zegt Lucia Beccai, een zachte roboticus aan het Italiaanse Instituut voor Technologie in Genua die niet betrokken was bij het onderzoek. De nieuwe studie “vertelt ons dat de structuur van olifantenhuid niet allemaal hetzelfde is.”
Kunsthuid wordt vaak gemodelleerd naar de menselijke huid, maar onderzoekers kunnen veel leren van andere dieren, zegt Beccai. Begrijpen hoe de plooien en rimpels van Kelly en Msholo uitrekken, is “zeker informatie die het ontwerp van zachte robots zal verbeteren”, zegt ze.
