Inktvissen kunnen in een oogwenk verdwijnen tegen een rots, zandbodem of koraalrif. Niet met magie, maar met biologie. Wetenschappers ontrafelen nu hoe dat werkt – en hoe die techniek kan leiden tot slimme materialen, zonnebrand en bijna-onzichtbare coatings.
De ingenieuze huid van een inktvis
‘Inktvissen beschikken over een ongelooflijk complexe huid,’ zegt Leila Deravi, biomaterialenonderzoeker aan Northeastern University (VS). ‘Ze hebben meerdere soorten optische structuren, elk met een andere functie, én een uiterst verfijnd neuromusculair controlesysteem.’
Leestip: Hoe klimaatverandering invloed heeft op de camouflagetruc van de sneeuwhaas
Die combinatie maakt het mogelijk om dynamische patronen te creëren zoals geen enkel ander dier dat kan. Het resultaat: camouflage die niet statisch is, maar continu meebeweegt met licht, schaduw en achtergrond.
Voor onderzoekers is dat een goudmijn aan inspiratie. Het vakgebied biomimetica probeert zulke biologische oplossingen te vertalen naar technologie. En dat gebeurt inmiddels volop.
Van octopushuid naar slimme materialen
Wetenschappers hebben de afgelopen jaren materialen ontwikkeld die de huid van inktvissen imiteren: rekbare, reflecterende ‘huiden’, kleurveranderende membranen, lichtverstrooiende vezels en siliconen die van textuur kunnen veranderen.
Veel van deze innovaties zitten nog in de testfase, maar volgens Alon Gorodetsky van de University of California, Irvine (VS) kunnen de eerste toepassingen binnen tien jaar op de markt verschijnen. ‘Dat klinkt langzaam, maar we hebben enorme stappen gezet,’ zegt hij. ‘Zodra zo’n technologie beschikbaar is, gaan mensen er toepassingen voor bedenken die we nu nog niet kunnen voorspellen.’
Het geheim van kleurverandering: xanthomatine
Een belangrijk aandachtspunt is xanthomatine, een natuurlijk pigment dat inktvissen produceren in kleine huidzakjes, de chromatoforen. Door deze samen te trekken of te ontspannen, verandert de kleur van de huid.
Deravi en haar collega’s ontwikkelden onlangs een goedkope en duurzame methode om dit pigment in grote hoeveelheden te produceren. Dat is een doorbraak, want eerdere methodes waren duur en inefficiënt.
Niets missen van onze verhalen? Volg National Geographic op Google Discover en zie onze verhalen vaker terug in je Google-feed!
Onderzoeker Leah Bushin slaagde erin bacteriën genetisch zo aan te passen dat ze xanthomatine aanmaken. Het resultaat: een schaalbaar proces. Zo toegankelijk zelfs, dat het pigment inmiddels wordt gebruikt door scholieren om kleurveranderende verf te maken.
Van verf tot zonnebrandcrème
De toepassingen reiken verder dan camouflage. Deravi’s lab patenteerde een cosmetische variant van het pigment, Xanthochrome, voor gebruik in zonnebrandcrème en huidverzorging.
Leestip: Waarom onze ogen de winter anders waarnemen dan de zomer
Het pigment versterkt de bescherming tegen niet alleen uv-licht, maar ook tegen zichtbaar licht dat huidveroudering veroorzaakt, zoals pigmentvlekken en rimpels. Een bijkomend voordeel: Xanthochrome blijkt volledig veilig voor koraal, een groot pluspunt ten opzichte van veel bestaande zonnebrandmiddelen. Ook toepassingen in elektronica, coatings en zelfs antibiotica worden onderzocht.
Dynamische kleuren die in milliseconden veranderen
Naast chromatoforen bestuderen onderzoekers ook andere structuren in de huid van inktvissen. Iridoforen reflecteren licht en zorgen voor iriserende, opaalachtige kleuren. Leukoforen verstrooien licht en laten de huid wit lijken.
Recent ontdekten wetenschappers hoe pijlinktvissen razendsnel kunnen schakelen tussen doorzichtigheid en iriserende kleuren. ‘Iriseren is zeldzaam in de natuur,’ zegt Roger Hanlon van het Marine Biological Laboratory. ‘En deze dieren doen het in milliseconden. Dat is precies wat ingenieurs willen nabootsen.
De basis voor echte camouflage is gelegd
Het huidige onderzoek bouwt voort op eerdere doorbraken, zoals een kunsthuid die van vlak naar driedimensionaal kan veranderen, geïnspireerd op octopussen die zich aanpassen aan rotsachtige bodems.
Leestip: Deze glaskikker wordt onzichtbaar voor zijn vijanden
In 2018 ontwikkelden Gorodetsky en collega’s zelfs een elastische huid die infrarooddetectie kan ontwijken, bedoeld om thermische waarneming te verstoren. Grootschalige productie blijft een uitdaging, maar volgens onderzoekers is de basis gelegd voor praktische toepassingen in de echte wereld.
Van leger tot dagelijks gebruik
Zal dit ooit leiden tot een echte onzichtbaarheidsmantel, zoals in Harry Potter? Waarschijnlijk niet. ‘Daarvoor zou je te veel natuurwetten moeten breken,’ zegt Gorodetsky. ‘Maar je kunt wel zó goed opgaan in je omgeving dat je niet meer wordt opgemerkt. En dan is het verschil tussen zichtbaar en onzichtbaar vooral semantisch.’
De technologie heeft duidelijke militaire toepassingen, zoals bescherming tegen thermische drones. Maar ook in het dagelijks leven liggen kansen: slimme bouwmaterialen die warmte reflecteren, coatings die elektronica koel houden, of kleding en kampeerspullen die zich aanpassen aan hun omgeving.
‘Mijn droom is technologie te ontwikkelen die mensen dagelijks gebruiken,’ zegt Gorodetsky. ‘Iets simpels, maar slim – en geïnspireerd door de natuur.’
Meer ontdekken? Krijg onbeperkt toegang tot National Geographic Premium en steun onze missie. Word vandaag nog lid!
