Een nieuwe studie heeft onthuld hoe remora-zuigvissen zichzelf losmaken van de oppervlakken waaraan ze zich hebben vastgeklampt - en hoe het mechanisme inspiratie zou kunnen bieden voor toekomstige omkeerbare onderwateradhesieapparaten.

Het onderzoek, door een internationale, multidisciplinair team dat werkt in robotica, vergelijkende biologie, en elektrotechniek, onderzocht het losmaakmechanisme van de remora's zuigschijf, en experimenteerde met hoe het zou kunnen worden toegepast in onderwaterrobots.

De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in het tijdschrift IOP Publishing Bio-inspiratie en biomimetica .

Hoofdauteur Professor Li Wen, van de Beihang-universiteit, Peking, zei:"Zee-organismen gebruiken voornamelijk twee methoden van adhesie in ondergedompelde omgevingen:chemische adhesie en zuigadhesie. Remora's liftgedrag maakt gebruik van zuigadhesie en vereist dat deze vissen in staat zijn om regelmatig te hechten en los te laten, maar hun detachement blijft slecht begrepen.

"Het begrijpen van onthechting is essentieel bij het bestuderen van biologische lijmsystemen. Het wordt ook steeds belangrijker in veel technische toepassingen zoals het afpellen van oppervlakken (oppervlakken schilderen, coating en transferdruk). We hebben onderzocht hoe een remora zich losmaakt om het begrip van dit biologische systeem uit te breiden, en om te zien hoe het kan worden toegepast op kunstmatige adhesiemechanismen."

Om dit te doen, het onderzoeksteam bestudeerde de onthechtingskinematica en de bijbehorende morfologie van levende remora's.

Co-auteur Dr. Dylan Wainwright, van het Museum voor Vergelijkende Zoölogie, Harvard universiteit, zei:"de resultaten van de micro-CT-scan laten zien dat de lipspieren ventraal rond de buitenrand van het schijfkussentje zijn verdeeld. Contractie van de voorste lipspieren pelt de schijflip weg van het oppervlak, vermindering van het drukverschil."

Vervolgens verdeelden ze het onthechtingsproces in drie fasen en testten de effecten van de beweging van de lamellen, schijf flexibiliteit, en schijflipbeweging op adhesieve prestaties tijdens onthechting.

Co-auteur professor Yufeng Chen, van het Massachusetts Institute of Technology, ONS., zei:"Met behulp van wat we hebben geleerd van het observeren van de live remora's, we ontwikkelden een biomimetische flexibele zelfklevende schijf met regelbare beweging van zowel de schijflip als de lamellen met spinules.

"Om te testen of de schijf op dezelfde manier werkte als de echte, we ontwierpen en bouwden een biomimetische remora-robot met een stijf lichaam. Het bestaat uit vier delen:een 3D-geprint visachtig lichaam, de biomimetische zuigschijf, een regeleenheid en een straalvoortstuwingscomponent.

De eerste auteur Siqi Wang, van Beihang University zei:"De robot vertoonde soortgelijke onthechtingsbewegingen als zijn biologische tegenhanger, het nabootsen van de drietraps detachement. Het hele onthechtingsproces duurde ongeveer 200 ms, wat zelfs sneller is dan het detachement van de live remora's (240 ms) die we hebben opgenomen."

"Met behulp van twee biomimetische zuignappen, de robot heeft zowel 'lifting'- als 'pick and place'-mogelijkheden. Dit schaalbare vermogen van de biomimetische zuigschijf geeft de huidige onderwaterrobot brede toepassingen, waaronder langdurig onderwatertransport, archeologie, zoek en Red, en biologische waarneming.

Professor Wen zei:"We hopen dat deze studie een belangrijke stap zal zijn in de praktische realisatie van het zuigmechanisme van de remora voor toepassingen in de echte wereld."