Wiebelende snorharen maken zeehonden betere jagers: daar kunnen robots wat van leren

Zeehonden zijn zeezoogdieren die prima zijn uitgerust voor het jagen op vis onder water, waar het zicht slecht is. Daarom vertrouwen zeehonden grotendeels op hun zeer gevoelige snorharen, waarmee ze het spoor van trillingen oppakken die bijvoorbeeld zwemmende vissen achterlaten. Net als onder andere ratten en katten kunnen zeehonden hun snorharen heen en weer bewegen, maar waarom ze dat doen, was onduidelijk.

Recent onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift NPJ Flexible Electronics, laat zien dat het heen en weer bewegen van snorharen hun gevoeligheid vergroot. Daardoor kunnen de zeehonden het onderwaterspoor nauwkeuriger volgen.

Het is uitgevoerd in de onderzoeksgroep Bio-geïnspireerde micro-mechanische systemen en Biomedische apparatuur van het Engineering and Technology Institute Groningen. Het is mede mogelijk gemaakt door de steun van het Zeehondencentrum in Lauwersmeer (wat voorheen Pieterburen was), dat de zeehondensnaren voor de studie aanleverde.

Opvangen van trillingen

De onderzoekers ontwikkelden een kunstmatige spier met zachte bewegende delen die de beweging van de snorharen kan nabootsen. Dit systeem controleert nauwkeurig de beweging en de stijfheid van de snorharen, waardoor het mogelijk werd te onderzoeken hoe dit de gevoeligheid beinvloedt.

Ze zagen dat de naar voren geduwde snorharen gevoeliger waren, maar daar was wel spierkracht voor nodig. Voor een goede balans tussen gevoeligheid en energieverbruik houden zeehonden hun snorharen ingetrokken, maar bewegen ze die ritmisch heen en weer om de subtiele trillingen in het water op te vangen.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Navigeren in kleine ruimtes

Dankzij de ontdekking konden de onderzoekers technologie ontwikkelen waarmee ze robots op het land en onder water konden verbeteren. Door de onderwaterrobots uit te rusten met snorhaar-achtige sensoren kunnen ze beweging van lucht of water oppikken en zo het spoor van bewegende objecten volgen.

In tegenstelling tot sonar, waarbij ultrasone geluidsgolven worden uitgezonden, is dit passieve systeem gevoelig voor natuurlijke turbulenties. Deze aanpak maakt een stillere, meer energie-efficiënte en milieuvriendelijker manier van detecteren en navigeren voor robots mogelijk.

De onderzoekers willen deze aanpak ook toepassen bij robots op het land. Door een serie snorhaar-achtige sensoren op de robot te plaatsen als een soort dierensnuit kunnen zulke robots objecten dichtbij voelen door de luchtstroom die ze produceren. Dit soort detectie kan ze ook helpen bij het navigeren in kleine ruimtes of bij het bewegen in condities met weinig zicht. De robots kunnen daarmee een lastige omgeving onderzoeken waarin camera’s niet goed werken.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Wat zeehonden ons kunnen leren over de oorsprong van taalen Zeehonden zwemmen wat af: vaak worden landsgrenzen doorkruist om aan voedsel te komen. Of lees dit artikel: Arctische zeehonden blijken superneus te hebben die efficiënter werkt dan moderne ventilatiesystemen.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: