3D-Modelle von Seepferdchen-Schwänzen im Test
Um dieser Frage nachzugehen, bauten Porter und seine Kollegen 3D-Modelle von Seepferdchen-Schwänzen sowie Versionen mit gleichem Gliederbau, aber einem ovalem Querschnitt. Mit diesen Modellen führten die Forscher verschiedene Experimente durch: Sie setzen sie mechanischen Belastungen aus und verglichen die Eigenschaften beider Versionen beim Umschließen von Objekten, was dem Greifverhalten des Seepferdchens entspricht.
Beim Verbiegen und Verdrehen der beiden Modelle stellten die Forscher fest: Die quadratische Version ist widerstandsfähiger gegenüber diesen Belastungen als die zylindrische Form. Die eckige Version kehrte auch leichter zu ihrer natürlichen Ausrichtung zurück und war auch Druckbelastungen besser gewachsen. Diese Widerstandsfähigkeit wird vor allem durch raffinierte Gleitgelenke zwischen den L-förmigen Modulen der Segmente gewährleistet, deckten die Untersuchungen auf. Diese Eigenschaften sind wichtig, um das empfindliche Rückenmark des Seepferdchens zu schützen, erklären die Forscher. Auch als Greiforgan taugt das eckige Format des Anhängsels besser als das rundliche, zeigten Vergleichstests: Die ebenen Außenflächen des Schwanzes erhöhten die Kontaktfläche, wenn die Modelle ein Objekt umschlossen.
Natur-inspirierte Technik
Die Ergebnisse sind nicht nur aus biologischer Sicht interessant, sondern auch für die Technik des Menschen, betonen die Forscher. Schon lange lassen sich Wissenschaftler bei der Entwicklung von technischen Lösungen von der Natur inspirieren. Die Evolution hatte Jahrmillionen für die Entwicklung und Optimierung von Konzepten Zeit – da lohnt es sich zu spionieren. „Die Natur hat Strukturen hervorgebracht, die gleichzeitig stabil und flexibel sind, um mehreren Anforderungen zu genügen, sagt Co-Autor Ross Hatton von der Oregon State University in Covallis. So könnten eines Tages Roboter mit Greifarmen ausgestattet werden, die gleichzeitig geschickt und robust sind – so wie der Schwanz des Seepferdchens.
