Wanneer regendruppels op de fragiele vleugels van een vlinder vallen, worden ze compleet vernietigd.
Dat blijkt uit een nieuw onderzoek, waarin wetenschappers onder meer met hele snelle camera’s foto’s maakten van vlinders die door regendruppels geraakt werden. Uit de beelden blijkt dat de vleugels van de vlinders als het ware twee verdedigingslinies kennen, die er samen voor zorgen dat de regendruppel compleet vernietigd wordt en de fragiele vleugels heel blijven.
Was en bultjes
Allereerst zijn de vleugels bedekt met een zeer dun laagje was, dat het water afstoot en verspreidt. Daarnaast zijn op de vleugel heel kleine bultjes te vinden die als het ware gaatjes prikken in de door de was verspreide regendruppel. “Je moet deze micro-bultjes zien als naalden,” vertelt onderzoeker Seungho Kim. Wanneer je een ballon op naalden laat vallen, gaat deze kapot en “hetzelfde gebeurt wanneer de regendruppel valt en zich verspreidt.”
Doordat de regendruppel uiteenvalt, is de kracht die deze op de fragiele vleugels uitoefent kleiner. Maar dat is niet het enige positieve effect dat de was en bultjes hebben. Ze verkorten tevens de periode waarin de doorgaans koude regendruppels contact maken met het oppervlak van de vleugel. En dat is belangrijk, omdat de spieren in die vleugel warm moeten blijven om goed te kunnen functioneren. “Als de vleugels langer contact maken met de koude regendruppel, verliezen ze veel warmte en kan de vlinder niet goed meer vliegen,” legt onderzoeker Sunghwan Jung uit.
Snelle druppels
Het is niet voor het eerst dat onderzoekers zich verdiepen in de waterafstotende kenmerken van insecten. Maar waar eerdere studies vooral gericht waren op water dat met een lage snelheid op insecten viel, keken Jung en collega’s juist naar druppels die – net als regendruppels – met een behoorlijk vaartje uit de lucht komen vallen. Het zijn deze druppels – die een snelheid van wel 10 meter per seconde kunnen hebben – die een behoorlijk gevaar kunnen vormen voor een fragiele vlinder. “Geraakt worden door een regendruppel is voor zo’n klein dier de meest gevaarlijke gebeurtenis.” Grofweg is de impact van een regendruppel die met grote snelheid op een vleugel van een vlinder neerkomt, te vergelijken met de impact die een bowlingbal heeft als deze vanuit de lucht op een mens valt. Gelukkig hebben vlinders dus een manier ontwikkeld om zich tegen de equivalent van zo’n bowlingbal te beschermen. “Door deze tweedelige structuur hebben de organismen een superhydrofoob oppervlak,” aldus Jung.
Het onderzoek geeft niet alleen meer inzicht in hoe vlinders zich tegen regen beschermen, maar kan ook implicaties hebben voor ons mensen. De afgelopen jaren zijn er al heel wat op de natuur geïnspireerde coatings ontwikkeld die specifiek ontworpen zijn om water en/of viezigheid af te stoten of te voorkomen dat oppervlakken bevriezen. Door meer inzicht te krijgen in hoe dieren zich onder meer tegen water wapenen, kunnen er in de toekomst wellicht nog effectievere en veel meer van dit soort coatings worden bedacht.
