De straalmotor van de octopus zit nu ook in jetski’s en boten


Foto: M Cheung

De gedachte dat octopussen buitenaardse wezens zijn, is niet zo heel gek. Een klodder weefsel als lichaam, een griezelige papegaaibek, abnormaal grote ogen, acht onnatuurlijk flexibele armen met zuignappen, drie harten, negen hersenen (ook een in iedere arm) en blauw bloed. Bovendien zijn ze uitermate intelligent en zijn er al twee constructies gevonden die doorgaan voor door octopussen gebouwde ‘steden’ met de ludieke namen Octopolis en Octlantis.

Wat nog verder bijdraagt aan hun reputatie als aliens is dat ze inkt spuiten en een buitengewoon talent hebben om van kleur te verschieten. En om het helemaal af te maken: ze hebben ook nog straalaandrijving. Toch zijn deze schijnbare aliens gewoon aardbewoners die in de strijd om het bestaan bijzondere kenmerken hebben gekregen.

Normaal scharrelen octopussen op hun gemakje rond over de zeebodem, op zoek naar voedsel. Maar om te voorkomen dat ze zelf een maaltijd worden, gebruiken ze hun straalaandrijving. Hoewel de straalaandrijving van straaljagers ingewikkelder is, berusten ze beide op hetzelfde principe: een object beweegt in een bepaalde richting doordat het een straal gas of vloeistof uitstoot in de tegenovergestelde richting.

Bij octopussen is de straalaandrijving eigenlijk een variant van de ademhaling. De mantel van een octopus is het zakachtige deel van het lichaam waarin zich de meeste organen bevinden. Via een opening (inlaat) in de mantel wordt vers water naar binnen gezogen en langs de kieuwen geleid. Verbruikt water wordt via een soort pijpje, de sifon, naar buiten geblazen. Kleppen sluiten daarbij de mantel af zodat het water alleen via de sifon naar buiten stroomt.

Bij dreiging voert de octopus een turboversie hiervan uit, waarbij de cyclus zich krachtig en snel voltrekt. Uit de sifon komt een sterke straal water die het dier vooruit laat schieten met snelheden van wel 30 tot 40 kilometer per uur. Door de sifon te richten kan hij sturen.

Bij de straalaandrijving van de octopus spelen de spieren in zijn cilindervormige mantel een belangrijke rol. Longitudinale spieren liggen parallel aan de lengteas van de mantel, radiale spieren lopen dwars door de mantelwand en kringspieren omcirkelen de mantel. Bij het produceren van de krachtige waterstraal trekken de kringspieren samen en voorkomen de longitudinale spieren dat de mantel hierdoor langer wordt.

Het nettoresultaat is dat de holte in de mantel verkleint en het water onder hoge druk door de sifon naar buiten wordt geperst. Om een nieuwe lading water binnen te laten spannen de radiale spieren zich aan, waardoor de mantelholte weer vergoot. Hierdoor ontstaat onderdruk en wordt water naar binnen gezogen, waarna de cyclus opnieuw begint.

Dit simpele maar effectieve systeem inspireerde Duitse ingenieurs tot een nieuw voortstuwingssysteem voor kleine boten, jetski’s en andere watersporttoestellen. Het systeem bestaat uit vier flexibele bollen die werken zoals de mantel van een octopus. Iedere bol heeft een opening waardoor water naar binnen wordt gezogen. Een geïntegreerde kabelstructuur kan zich net als de kringspieren van de octopus samentrekken, waardoor een krachtige straal water uit de bollen spuit.

Bijkomend voordeel van dit eenvoudige systeem is dat het stil is. Dit is niet alleen prettig voor de gebruiker, maar ook voor het waterleven. Diverse vissoorten communiceren met elkaar via geluid en sommige vissen hebben een zeer gevoelig gehoor. Het lawaai van motoren is erg verstorend, met mogelijk schadelijke gevolgen voor deze vissen.

De stille aandrijving is aangenaam voor het leven op en in het water, maar ook voor de portemonnee. Het systeem wordt goedkoop geproduceerd, want de octopus-aandrijving komt simpelweg uit een 3D-printer.

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 30 oktober 2018

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