En met succes; dode spinnen blijken – met een beetje hulp – honderden keren te kunnen worden ingezet om objecten – vaak zwaarder dan zijzelf zijn – omhoog te takelen.
Tot die toch wel onverwachte conclusie komen onderzoekers in het blad Advanced Science. De auteurs zijn stuk voor stuk werkzaam in de robotica en gewend om daarbij te werken met ietwat onconventionele materialen. “We gebruiken allerlei soorten interessante, nieuwe materialen, zoals hydrogels en elastomeren die bijvoorbeeld door chemische reacties, pneumatiek en licht in beweging kunnen komen,” vertelt onderzoeker Daniel Preston. Maar het nieuwste materiaal spant qua onconventionaliteit toch wel de kroon. Want voor hun nieuwste studie werkten Preston en collega’s met…dode spinnen. “Het is iets wat niet eerder gebruikt is, maar wel veel potentie heeft.”
Robotische grijpers
In hun studie tonen de onderzoekers aan dat dode wolfspinnen gebruikt kunnen worden als robotische grijpers. Met die grijpers kunnen kleine, maar ook kwetsbare objecten worden opgepakt. Ook als die objecten zwaarder zijn dan de spinnen zelf; experimenten wijzen uit dat de meeste dode spinnen meer dan 130 procent van hun eigen lichaamsgewicht kunnen tillen.
Opgekruld
Het idee om dode spinnen om te toveren tot delicate ‘robothanden’ ontstond min of meer per ongeluk, zo vertelt onderzoeker Faye Yap. “We verplaatsten wat spullen in het lab en ontdekten aan de rand van de hal een opgekrulde spin. En we waren heel nieuwsgierig waarom spinnen opkrullen als ze doodgaan.” Het antwoord op die vraag was snel gevonden. “Spinnen hebben geen antagonistische spierparen, zoals de biceps en triceps in mensen. Ze hebben alleen buigspieren die ze in staat stellen om hun pootjes op te krullen.” Het strekken van die pootjes gaat hydraulisch; nabij de kop van de spin bevindt zich een hydraulische kamer die zich kan samentrekken, waardoor bloed naar de ledematen wordt gestuurd en deze gedwongen worden om zich te strekken. “Maar wanneer spinnen doodgaan, zijn ze niet langer in staat om hun lichamen actief onder druk te zetten. En daarom krullen ze op.”
Men neme: een naald en wat lucht
En dat bracht de onderzoekers vervolgens op een idee. Want: wat nu als zij de druk in die hydraulische kamer konden opvoeren en zo de pootjes van de dode spin konden laten strekken? Ze besloten de proef op de som te nemen en staken een naald in de hydraulische kamer en zetten deze vast met wat superlijm. Vervolgens bliezen ze via die naald een heel klein beetje lucht in de hydraulische kamer. En dat werkte! De druk liep daardoor zo sterk op dat de pootjes gestrekt werden. En door de druk weg te nemen, konden de onderzoekers de pootjes weer op laten krullen.
Necrobiotica
Daarmee waren de onderzoekers in staat om de spin te laten fungeren als grijper, die ze op commando konden openen en sluiten en dus ook konden gebruiken om objecten op te tillen en te verplaatsen. De onderzoekers spreken van necrobiotica, omdat het robotische toepassingen zijn waarbij gebruik wordt gemaakt van dode spinnen. Het klinkt misschien wat morbide, maar de onderzoekers zien tal van mogelijkheden. “Het sorteren of verplaatsen van heel kleine objecten, bijvoorbeeld en misschien zelfs het opbouwen van micro-elektronische circuits,” aldus Preston. “Daarnaast zou je het ook kunnen inzetten om kleinere insecten in de natuur te grijpen, omdat de spin van nature perfect gecamoufleerd is.” De inzet van dode spinnen biedt daarbij zeker voordelen. “De spinnen zijn zelf afbreekbaar. Dus we introduceren geen grote afvalstroom, zoals je bij traditionelere componenten van robots weleens ziet.”
Beperkte houdbaarheid
Tegelijkertijd hebben de spinnen natuurlijk ook weer wel hun nadelen. Zo hebben ook dode spinnen een beperkte houdbaarheid; experimenten wijzen uit dat de kadavers nadat de pootjes 1000 keer gestrekt en weer gekruld zijn, wel wat slijtage gaan vertonen. “We denken dat het komt door uitdroging van de gewrichten,” stelt Preston. Maar dat is waarschijnlijk wel op te lossen door deze van een coating te voorzien.
Voor mensen met een enorme spinnenfobie kan het idee dat dode spinnen weer enigszins tot leven worden gewekt misschien wat angstaanjagend zijn. Maar er is geen reden voor paniek, zo benadrukt Preston. “Hoewel het misschien lijkt alsof ze weer tot leven komen, zijn we er zeker van dat ze dood zijn en gebruiken we ze puur als materiaal dat afkomstig is van een ooit levende spin. En dat levert ons iets heel nuttigs op.”
