In Depot: het snelste landdier op aarde nadoen
Meten is weten. Wie kent die uitdrukking niet. Universiteit Twente past dat principe toe op tal van terreinen. Neem het snelste landdier op aarde: het jachtluipaard. 120 kilometer per uur, maar hoe flikt dat beest 'm dat?
Die vraag lag aan de basis van een schaalmodel dat inmiddels - nu de metingen zijn gedaan - in bezit is van De MuseumFabriek in Enschede. Een 3D-geprint schaalmodel van het loopapparaat van een jachtluipaard. Een voor- en een achterpoot en de wervelkolom, bijeengehouden met lichtgewichtveertjes en -gewrichten.
Het loopmechaniek van een cheeta
Aan dat model zijn metingen verricht. Geert Folkertsma, wetenschapper aan de UT, analyseerde met behulp van software filmmateriaal van de loopwegingen van cheeta’s, zoals jachtluipaarden ook wel genoemd worden. Vervolgens bouwde hij een robot waarmee die bewegingen weden nagedaan. Aan die robot verrichte hij metingen.
Het ging Folkertsma om de vraag hoe zo’n cheeta zo snel en soepel kan rennen. En op welke manier hij de energie die daarvoor nodig is efficiënt inzet. Alleen de 3D-geprinte delen van het skelet die een cheeta gebruikt bij het rennen zijn nagemaakt: spieren, gewrichten, schouder, heupen en ruggengraat.
Mimicry
Diersoorten doen soms andere soorten na. Om allerlei redenen, maar altijd omdat ze daar voordeel uit halen. Dat noemen we mimicry. Dat geldt ook voor de homo-sapiens, mensen. Sterker: het is een van de belangrijkste redenen waarom de mens als soort zo succesvol is. Als de naakte aap van ooit niet had bedacht om zich - net als beren - met vacht en huid te weren tegen de kou, had hij het niet gered.
Mimicry is misschien wel de oudste vorm van wetenschap. Mensen keken naar vogels, droomden ervan om ook te kunnen vliegen en bouwden toestellen om dat na te bootsten. Talloze pogingen faalden jammerlijk, maar met die pogingen vergaarden we de kennis waarmee het uiteindelijk wèl lukte.
Nog altijd proberen onderzoekers geheimen van de natuur te ontrafelen om vroeg of laat in staat te zijn tot iets wat we nu nog niet kunnen.
Robots bewegen zich onbeholpen en zwaar. De metingen aan de robot-cheeta moeten informatie opleveren waarmee het loopmechaniek van robots kan worden verbeterd
Eén kilometer per uur
De robot-cheeta is een kwart kleiner dan een echt jachtluipaard. Hij gebruikt, omgerekend, maar 14 procent meer energie dan zijn natuurlijke tegenhanger. Het exemplaar dat in bezit is van De MuseumFabriek haalde een snelheid - als je daar al van spreken kunt - van 1 kilometer per uur. Om in de buurt te komen van een echt jachtluipaard, moet dat worden opgevoerd naar zo’n twintig kilometer per uur.
Maar snelheid is niet het belangrijkste doel van de metingen van Folkertsma. Het gaat hem om het mechanisme dat een jachtluipaard in staat stelt met zo weinig mogelijk energie een topsnelheid te halen. Lukt het om dat uit te vogelen, dan kan die kennis worden toegepast op robots die zich lopend voortbewegen.
Het geheim van het jachtluipaard zit ‘m in de ruggengraat, die tijdens het rennen fungeert als een bladveer. Of een omgekeerde boog, die je strekt en weer loslaat.
