Door hun scherpe randen en doordat ze rechtop in de zeebodem staan, brengen scheermessen menig pootjebader flinke snijwonden toe. De naam is dus heel toepasselijk voor deze tweekleppige schelpdieren. Maar het scheermes heeft ook belangstelling gekregen van ingenieurs die zich erover verbazen hoe het dier zich zo snel en diep in de zeebodem kan ingraven. Dat zou eigenlijk onmogelijk moeten zijn!

ZO GRAAFT EEN SCHEERMES
  1. Vanuit de beginpositie (1) verlengt hij zijn voet, dieper de bodem in (2).
  2. Dan duwt hij zijn kleppen omhoog (3), om die vervolgens snel te sluiten (4). Hierdoor wordt er bloed in de voet geperst, zet de voet zich uit en hecht het zich als een anker vast. Daarna trekt hij zijn schelp naar beneden (5).
  3. Vervolgens worden – wat dieper dan eerder – de kleppen weer opengezet (6). Dat is zonder extra energie mogelijk doordat de ligamenten die de kleppen aan elkaar verbinden elastisch zijn en terugveren.
  4. Daarna kan de volgende cyclus beginnen. Natuurlijk kost het omhoog duwen van de kleppen en het samentrekken daarvan energie – bewegingen die niet direct bijdragen aan het dieper gaan. Maar het zijn juist deze bewegingen die ervoor zorgen dat de bodem rondom in een vloeistoftoestand raakt. Dat is het geheim van het scheermes om dieper te kunnen graven dan met zijn kracht alleen theoretisch mogelijk is.

Om palen en andere objecten de zeebodem in te drijven zijn grote krachten nodig. Bij toenemende diepte wordt het namelijk steeds moeilijker om verder in de bodem door te dringen – voor uitvoerders is dat dus een kostbare zaak. Hoewel ze slechts een kracht van 10 newton kunnen opwekken, lukt het scheermessen toch om zich veel dieper in de zeebodem in te graven dan onderzoekers voor mogelijk achtten. Ingenieurs vulden een scheermes op met kunststof, zodat die ongeveer hetzelfde gewicht had als een exemplaar waar het levende dier nog in zit. Met een kracht erop van 10 newton ging dat scheermes maar 1 tot 2 centimeter de bodem in. Toch kan een scheermes zich tot wel 70 centimeter diep ingraven. Hoe doet hij dat?

Minder weerstand

Met het doel om het geheim van het scheermes te kopiëren gingen de ingenieurs verder op onderzoek uit. Ze bedachten dat het dier in staat zou moeten zijn om de omringende bodem zo te beïnvloeden dat de tegenwerkende kracht kleiner wordt. Zo kan de hoeveelheid energie die nodig om dieper te kunnen graven worden teruggebracht. En wat bleek? Het scheermes deed dit inderdaad. Hij kan rondom zichzelf de bodem in een soort vloeibare toestand brengen. Bij het bewegen door een vloeistof ondervindt het dier minder weerstand dan bij een vaste bodem, wat het allemaal een stuk makkelijker maakt.

Geïnspireerd

Het scheermes past in een lange rij voorbeelden van hoe organismen ingenieurs hebben geïnspireerd bij het vinden van oplossingen voor problemen (dit vakgebied heet biomimicry of biomimetics). Kijk maar eens hoe ze enthousiast over het scheermes schrijven: ‘Gezien zijn vernuftige kenmerken is Ensis directus een prachtige kandidaat voor biomimicry:

  • De schelp vormt een stevige omsluiting met een enkel scharnierpunt;
  • Met de hoeveelheid energie die aan wezig is in een AA-batterij kan het een halve kilometer graven;
  • Het kan heel snel graven, tot wel 1 cm/s;
  • Het gebruikt alleen maar bewegingsenergie om plaatselijk de omgeving vloeibaar te maken, zonder dat extra water in de bodem wordt gepompt.’

Deze ingenieurs zien talrijke industriële toepassingen die gebruik kunnen maken van zo’n compact, weinig energie kostend, omkeerbaar (reversibel) graafsysteem. Te denken valt aan het bevestigen en ankeren aan de zeebodem, installeren van kabels in en aan de bodem en de winning van olie. Een marien ankersysteem gebaseerd op het scheermes ‘zou een tien keer grotere ankerkracht kunnen leveren dan bestaande systemen.’

Uitgevonden

Dan de vraag: ‘Wie heeft dat bedacht?’ Romeinen 1:20 is er duidelijk in. Het is Dezelfde naar wiens beeld de mens gemaakt is; Die de mens de capaciteiten heeft gegeven om de dingen te onderzoeken die Hij heeft gemaakt. Zodat ze kunnen uitvinden waarom ze zo goed zijn in datgene waarvoor ze zijn ontworpen.

Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Weet Magazine. De volledige bronvermelding luidt: Catchpool, D., 2017, Snelle Gravers. Waar halen scheermessen hun kracht vandaan?, Weet 46: 20-21.

LEUK ARTIKEL?
Bent u blij met dit artikel? Het onderhoud en de ontwikkeling van deze website vragen financiële offers. Zou u ons willen steunen met een maandelijkse bijdrage? Dat kan door ons donatieformulier in te vullen of een bijdrage over te schrijven naar NL53 INGB000 7655373 t.n.v. Logos Instituut. Logos Instituut is een ANBI-stichting en dat wil zeggen dat uw gift fiscaal aftrekbaar is.

Written by en

Door hun scherpe randen en doordat ze rechtop in de zeebodem staan, brengen scheermessen menig pootjebader flinke snijwonden toe. De naam is dus heel toepasselijk voor deze tweekleppige schelpdieren. Maar het scheermes heeft ook belangstelling gekregen van ingenieurs die zich erover verbazen hoe het dier zich zo snel en diep in de zeebodem kan ingraven.

...
Read more