How a mantis shrimp can one day help build self-growing roads

Laat je niet voor de gek houden door het kleurrijke, onschuldig ogende uiterlijk en de grootte van de bidsprinkhaankreeft. Bekend als "de dood in eigen persoon" voor zijn prooien op de zeebodem, verbergt deze schaaldier twee hamerachtige aanhangsels onder zijn gezicht, die hij met zoveel kracht kan loslaten dat ze niet alleen schelpen van mosselen kunnen openbreken (een van de taaiste materialen in de natuur), maar ook de scharen van een krab kunnen afslaan zodat deze zich niet meer kan verdedigen. 

Er is behoorlijk wat kracht nodig om deze prestatie te kunnen leveren, toch blijven de hamers van de garnaal intact. Dit is te danken aan de evolutie van de natuur die de hamers een “Bouligand”-vorm heeft gegeven. In plaats van dat de lagen van het materiaal netjes op elkaar gestapeld zijn, lijken de lagen van deze vorm op de helicale structuur van een DNA. Bij een klap verdeelt de hamer van de garnaal de energie van de impact over deze gedraaide vorm, waardoor deze intact blijft. 

Geïnspireerd door dit hebben ingenieurs van de University of Southern California en de University of California, Irvine een innovatief materiaal ontwikkeld gebaseerd op de knuppelstokken van de bidsprinkhaan. Het houdt hier niet op — ze zijn er zelfs in geslaagd mineralen te laten groeien in een 3D-geprinte Bouligand-structuur met behulp van bacteriën, van alle dingen! 

Er zijn veel dingen die dit op bacteriën gebaseerde materiaal bijzonder maken: van zijn onberispelijke veerkracht om hoge krachtintensiteiten te absorberen tot zijn lichtgewicht eigenschap. Maar een van de dingen die het nog specialer maken, is het vermogen om te regenereren. Er wordt gespeculeerd dat dit materiaal in de toekomst gebruikt kan worden om wegen te herstellen, simpelweg door bacteriën aan de scheuren toe te voegen. Van deze structuren wordt gezegd dat ze zeer sterk en robuust zijn en zich mogelijk zelf kunnen repareren. Hoewel het nog speculatief is, is het buitengewoon intrigerend om je af te vragen hoe we in plaats van wegen te bouwen, ze simpelweg zouden kunnen laten groeien. Misschien kan deze prestatie van biomimicry op een dag leiden tot een soepele rit.