Hoe door zand te zwemmen

De zandskink, Plestiodon reynoldsi, staat bekend om zijn vermogen om door zand te zwemmen tot een diepte van 10 centimeter. Dat is vreemd, want hoewel zand zich soms als een vloeistof gedraagt, fungeert het ook als een vaste stof die grote lasten ondersteunt, zoals menselijke voetstappen. Dus hoe doen sand skinks het?

Vandaag onthullen Takashi Shimada van de Universiteit van Tokyo in Japan en een paar maatjes het geheim. Ze zeggen dat de zwemactie van de zandskinken gebruik maakt van de vloeistofachtige aard van zand EN het vermogen om als een vaste stof te werken. En ze hebben een computermodel gebouwd om te simuleren hoe dit werkt.

Het model bestaat uit twee ballen begraven in zand en met elkaar verbonden door een veer. De ballen kunnen opblazen en leeglopen om hun grootte te veranderen. Als ze klein zijn, gaan ze relatief gemakkelijk door het zand. Maar als een bal groot is, klemmen de korrels ertegenaan en worden stevig.

Shimada en co laten zien dat het paar ballen door het zand kan bewegen met een push-me-pull-you-beweging. Een opgeblazen bal creëert een anker van waaruit een leeggelopen bal door het zand kan duwen. Dus afwisselend opblazen en leeglopen van de ballen terwijl duwen en trekken zorgt ervoor dat de ballen door het zand kunnen bewegen. Het team heeft gepost verschillende video's van deze beweging hier.

Het blijkt dat de beweging van een zandskink hier niet ongelijk aan heeft. Het heeft het vermogen om zijn achterhand uit te zetten en vervolgens zijn wigvormige kop in het zand ervoor te steken, waardoor hij door het zand duwt.

(Echte zandskinks hebben echter ook een golvende beweging die nog steeds slecht wordt begrepen.)

Desalniettemin hebben Shimada en co een coole simulatie die ook wel eens handig kan blijken te zijn. Ze zeggen dat de techniek kan leiden tot robots die kunnen jagen op landmijnen onder de woestijnbodem. Maar dat zullen we geloven als we het zien.

Referentie: arxiv.org/abs/0911.265 : Zwemmen in korrelige media

zich verstoppen