Bouwers zonnepanelen kunnen nog wat leren van oriëntaalse hoornaar


Foto: Accipiter (R. Altenkamp, Berlin)

Het leven was zo simpel. Het bestond uit slechts twee groepen: organismen die zelfvoorzienend zijn, zoals planten, en organismen die voor hun bestaan andere organismen moeten eten, zoals koeien en leeuwen. Nu blijkt er een insect te zijn dat van beide walletjes eet: het verorbert andere organismen, maar vliegt ook rond met een ingebouwd zonnepaneel.

De oriëntaalse hoornaar is een uit de kluiten gewassen wesp. Het is een sociaal insect dat in groepen leeft van duizenden individuen. Volwassen exemplaren zijn geduchte jagers die het hebben voorzien op bijen en sprinkhanen. De prooien voeren ze aan de larven. Volgroeide oriëntaalse hoornaars zijn zoetekauwen en leven van nectar en fruit.

Hun nest graven ze in de grond en dat is hard werken. Met hun monddelen pakken ze wat zand, lopen het nest uit, vliegen een stukje en dumpen het zand. Vervolgens vliegen ze terug om de volgende lading zand af te voeren. Opvallend hierbij is dat de meeste graafactiviteiten plaatsvinden tussen tien uur in de ochtend en twee uur in de middag. Alle andere wespensoorten die in vergelijkbare warme gebieden wonen, zijn juist het meest actief in de ochtend. Dan is het nog redelijk koel en dan is de ultraviolette (uv-)straling van de zon nog niet zo intens.

Oriëntaalse hoornaars zoeken het middaguur juist op. Hoe feller de zon schijnt, hoe actiever ze worden. Uit onderzoek naar dit afwijkende gedrag bleek dat de toename in activiteit niet samenhangt met temperatuur of vochtigheid, maar met uv-straling. Hierdoor rees het vermoeden dat de insecten, net als planten, energie uit zonlicht kunnen halen.

Dat vermoeden werd bevestigd. Het insect heeft een roodbruine kleur met een felle gele band op het achterlijf. Felle en contrasterende kleuren geven vaak aan dat de drager een giftig dier is dat je beter niet als maaltijd kunt zien. Dat is ook hier het geval, maar het pigment dat de gele kleur veroorzaakt, blijkt ook in staat om zonlicht te oogsten, vooral uit uv-straling. Sterker nog: de buitenkant van het insect blijkt een structuur te hebben die erop is gericht zoveel mogelijk zonlicht te absorberen.

Waar de zonne-energie voor wordt gebruikt is nog onderwerp van discussie. Speculaties zijn dat het insect de energie gebruikt voor de stofwisseling, voor een warmtepomp om af te koelen of als extra brandstof voor de vliegspieren. Duidelijk is dat de oriëntaalse hoornaar gedurende zijn leven overgaat van vleeseter naar vegetariër en naar hybride aandrijving.

De meeste zonnepanelen die op daken liggen zijn gemaakt van het halfgeleidermateriaal silicium. Er is een andere techniek om zonnepanelen te maken, namelijk met pigmenten. Hoewel de efficiëntie minder is, zijn ze wel eenvoudiger en daardoor goedkoper te fabriceren. De techniek is nog volop in ontwikkeling waarbij al veelvuldig de kunst werd afgekeken bij planten. Nu blijkt er ook een dierlijke inspiratiebron te zijn.

Het onderzoek naar de oriëntaalse hoornaar toonde ook aan dat de elektrische spanning aan de binnenzijde van de harde buitenkant (het exoskelet) verschilt van die aan de buitenzijde. De twee zijden vormen net als bij een accu of batterij een plus- en minpool. Als daar uv-licht op wordt geschenen neemt het spanningsverschil (het voltage) toe.
Naar verluidt zou een onderzoeker zes dode oriëntaalse hoornaars aan elkaar geschakeld hebben, belicht met een uv-lamp, en daarmee een digitaal horloge van stroom hebben voorzien. Als dat gerucht klopt, is het nog even uitrekenen hoeveel er nodig zijn voor een elektrische auto.

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 9 mei 2017

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84