SUPERKREFTER

Disse dyrene har superkrefter som industrien streber etter å gjenskape

Med sitt infrarøde super-sensorsystem kan en slange «se» bølgelengder mellom fem og 30 mikrometer, med en følsomhet som gjør at den kan registrere temperaturforskjeller mindre enn 0,001 °C. Foto: JUSTE PHILIPPE.
Med sitt infrarøde super-sensorsystem kan en slange «se» bølgelengder mellom fem og 30 mikrometer, med en følsomhet som gjør at den kan registrere temperaturforskjeller mindre enn 0,001 °C. Foto: JUSTE PHILIPPE.

Verdens beste infrarøde sensorsystem på land. Superkamuflasje på dypt vann.

Denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

Mange dyr har egenskaper som er rene superkreftene for oss mennesker, og som mennesker av mange årsaker streber etter å kunne gjenskape på kunstig vis i laboratorier.

Slangen og blekkspruten er to av dem.

Verdens beste infrarøde sensorsystem

Giftige gruveslanger, i tillegg til noen pyton- og boaslanger, kan detektere kroppsvarme i form av infrarød termisk stråling fra byttedyr som befinner seg opptil en meter unna.

På denne måten kan en blind slange «se» bølgelengder mellom fem og 30 mikrometer, med en følsomhet som gjør at den kan registrere temperaturforskjeller mindre enn 0,001 °C, en nøyaktighet som gjør at slangen kan avgjøre hvor byttet også er mest sårbart for angrep.

Les også: Slik skal de utvinne kraft fra varmen i havet

Bedre sensorer for industrien

Forskeren David Julius ved University of California, San Fransisco, oppdaget i 2010 hvordan prosessen foregår på molekylært nivå. Og blant annet ved Florida Institute of Technology forsker biologiprofessor Michael Grace på hvordan slangenes sensorsystem kan brukes som utgangspunkt for å utvikle bedre infrarøde sensorer for bruk innen medisinsk avbildning, industri og forsvarssystemer.

– Slangenes sensorsystemer er ekstraordinært sensitive, de er oppbygget i nanometerskala og er også i stand til å reparere seg selv.

Disse sensorene har utviklet seg uavhengig hos de ulike slangeartene, men konseptet er det samme. Alle slangene er utstyrt med sansegroper som er plassert på slangehodet.

Biologiske nettverk

Gropene har en membran med ionekanaler som aktiveres av varme fra byttedyrene, og har videre et tett nettverk av nerver som kobler dem til slangehjernens somatosensoriske system (systemet som prosesserer følelsesinntrykk fra kroppens overflate, som smerte, berøring, leddsans og vibrasjon).

Les også: Slik skal de utvinne kraft fra varmen i havet

Nervecellenes ionekanaler, kalt TRPA1, detekterer den infrarøde strålingen som varme fremfor lys, slik at slangen bokstavelig talt føler varmen.

De samme reseptorene finnes i mennesker og andre pattedyr. TRPA1-kanalene kalles også wasabi reseptorer, og detekterer irritanter fra for eksempel sennepsplanter.

Les også: Insekter i nanodrakt overlever ekstreme forhold

Elektriske signaler

Det somatosensoriske systemet systemet er ikke tilkoblet øynene, noe som bekrefter at det er varmestråling, og ikke lysfotoner, som detekteres hos slangene.

Den infrarøde strålingen varmer opp vevet (membranen) i sansegropen, og TRPA1-kanalene åpner seg når vevet når en grensetemperatur, slik at ionene strømmer inn i nervecellene og utløser et elektrisk signal.

Eksempelvis ligger denne grensetemperaturen i TRPA1-kanalene hos klapperslanger rundt 28 °C, som er omtrent den temperaturen en slange vil «føle» fra en mus eller et ekorn som befinner seg en meter unna.

Antennemembranen henger i en hul grop, et beinkammer, på slangehodet. Denne gropen har et raskt varmetap for å maksimere temperaturforskjellene mellom varmblodige dyr og alt annet.

Superkamuflasje

Et annen bemerkelsesverdig skapning fra naturens verden er blekkspruten, som kan gjemme seg ved å endre farge, skremme vekk fiender med avskrekkende mønstre, i tillegg til at den lurer rovdyr ved å slippe falske lokkefugler.

Dersom alt dette skulle feile, kan den stygg-søte skapningen også propellere tentaklene sine lynraskt for å komme seg unna.

Blekkspruten har en enestående evne til raskt å kunne endre både farge og tekstur. Den har flere typer pigmenter, i tillegg til celler som kan reflektere fargene i omgivelsene rundt den.

Blekksprutskinnet kan bølge med vibrerende farger, eller en del av kroppen dens ta et mønster mens de resterende delene tar andre.

Les også: Nytt superbatteri kan lades på sekunder

Endrer tekstur

For å endre farge er blekkspruten utstyrt med bittesmå muskler for å gi skinnet en annen tekstur, som kan få den til å ligne på en stein eller et annet objekt.

Det er fortsatt et mysterium nøyaktig hvordan blekkspruten er i stand til å gjennomføre disse forandringene så raskt og effektivt, men flere forskere samarbeider for å utvikle et materiale som skal mimere blekksprutens kamuflasjemekanismer.

Øye-gen i huden

Blant annet har Roger Hanlon og en forskergruppe ved Marine Biological Laboratory i Woods Hole i Massachusetts avdekket at et gen som er ansvarlig for dannelse av opsin, et lyssensorisk molekyl som sitter i retina i øyet, også er distribuert rundtomkring i blekksprutskinnet. Det skriver nettstedet japantimes.

Det visuelle pigmentet er konsentrert i små organer som består av en elastisk liten sekk med røde, gule eller svarte pigmenter, tilknyttet blekksprutens muskelfibre, og forskerne tror at proteinet detekterer lysfotoner og at de små organene så endrer hudens farge.

Men de vet ennå ikke om opsinet fungerer på egenhånd, eller om funksjonen er tilknyttet signaler fra blekksprutens hjerne.

Det er også foreslått en hypotese om blekkspruten, som ironisk nok er fargeblind, på denne måten kan «se» farger ved hjelp av opsinet i huden.

Se video: Tre års solaktivitet på tre minutter

Pentagon-potensiale

Forskerne ved Woods Hole forsøker nå å bevise dette; Blant annet jobber en av forskerne med å finne ut om retinokrom, et protein som skrur opsin av og på når det detekterer lys, også er tilstede i blekkspruthuden.

Parallelt jobber en gruppe ingeniører ved havforskningsinstituttet Office of Naval Research i Virginia med et forsøk på å lage et lignende kamuflasjemateriale basert på silisium og elektriske kretser.

Dette kunstige skinnet håper ingeniørene at muligens skal kunne hjelpe Pentagon i USA med å få militære fartøy til å «forsvinne».

Teknologien skal også kunne brukes til å designe nye typer 3D-TV’er, holografiske spill og medisinsk bildebehandling, noe havforskningsinstiuttet samarbeider med blant annet Rice University om.

– Forestill deg at overflater på veggene i huset ditt kan transmittere bilder av hva som skjer i rommet rundt deg, sier elektroingeniør og professor Richard Baraniuk ved Rice.

Les også: Apple kan få fart på norsk sensorteknologi

Saken fortsetter under bildetDet visuelle pigmentet er konsentrert i små organer som består av en elastisk liten sekk med røde, gule eller svarte pigmenter, tilknyttet blekksprutens muskelfibre. Forskerne tror at proteinet detekterer lysfotoner og at de små organene så endrer hudens farge. Foto: www.colourbox.comDet visuelle pigmentet er konsentrert i små organer som består av en elastisk liten sekk med røde, gule eller svarte pigmenter, tilknyttet blekksprutens muskelfibre. Forskerne tror at proteinet detekterer lysfotoner og at de små organene så endrer hudens farge. Foto: www.colourbox.com


Kaskade av reaksjoner

Den første prototypen vil bli en versjon som skal kunne gjenskape omgivelsene i svart-hvitt. Fleksible kamuflasjepaneler vil inneholde små sekker med fargestoffer som skal kunne trekke seg sammen og utvide seg på samme måte som skinnet til en blekksprut.

I blekkspruten skyldes denne unike evnen en kompleks kaskade av reaksjoner som påvirkes av kjemiske og fysiske signaler fra omgivelsene, i tillegg til blekksprutens egne kjemiske hormoner og elektriske impulser fra hjernen.

Det vil være en ekstremt komplisert oppgave å skulle gjenskape en blekkspruts eller andre dyrs egenskaper i form av elektriske koblinger på et kretskort, men eksemplene viser at naturen byr på uante muligheter for idemyldring.

Les også:

– Ingen skal dø eller skades i en Volvo 2020-modell

Mjøsa kan få verdens lengste trebru

Dette er verdens letteste materiale

Mer fra ABC Nyheter
Siste fra forsiden
09:08 Lonely Planet: Hit bør du reise i 202009:07 Botswanas politiske stabilitet på prøve09:04 15 norske alpinister til Sölden09:03 Jevnt fra Telenor, men underskudd etter skatt08:35 Stein Erik Hagen går inn i SATS07:35 Norges fortielse: – Dette bildet skapte en krigsmyte07:09 Skadefri Zuccarello med assist i Wild-seier07:04 Norge gir 3 milliarder til renere hav06:33 Rapport: 1 av 20 har opplevd grov vold fra foreldre06:28 Nye eiere overtar Vita, men Loco-kjeden legges ned06:27 Stöckl utfordret hopperne: – Mange var ganske lange i ansiktet06:15 De siktede etter ambulansekapringen skal avhøres onsdag05:50 Dette skjer i dag05:30 Dette skjedde i natt05:25 Mann dømt til fengsel for å ha sendt penisbilder05:04 Stiftelse med milliardær på laget skal spre informasjon om intelligent design04:39 Opposisjonen i Bolivia oppfordrer til generalstreik04:35 Regjeringen vil ha tiltak mot medisinmangel04:07 Medier dropper konferanse i protest mot Khashoggi-drapet04:04 Chiles president ber om unnskyldning etter voldelige protester03:56 Ambassadør hevder Trump krevde gransking mot militær støtte02:55 Beboere evakuert etter melding om brann i Sarpsborg02:41 Skrik og krangling i Oslo var frieri02:05 30.000 arbeidsplasser blir borte fra varehandelen01:52 Nye anklager mot Lori Loughlin i collegeskandalen01:17 Tyrkia starter ikke en ny offensiv i Nord-Syria00:36 Esper: Tyrkia kan ha begått krigsforbrytelser00:24 Mindre kreft blant innvandrere23:58 Boeing erstatter toppsjef etter vedvarende flykrise23:43 Kroos ordnet etterlengtet Real Madrid-seier23:37 Tottenham-show gir sjefen arbeidsro23:32 Glohet Sterling straffet Atalanta tross åpningssmell23:26 Den kinesiske regjeringen planlegger å erstatte Hongkongs leder23:08 25 år gammel kvinne nekter straffskyld etter ambulansedrama23:06 Kroos ordnet etterlengtet Real Madrid-seier23:04 Glohet Sterling straffet Atalanta tross åpningssmell23:02 Dybala-dobbel reddet Juventus fra pinlig tap23:01 Tottenham-show gir sjefen arbeidsro22:57 TV 2: MDG får tre byråder i Oslo22:41 Tusk anbefaler EU-landene å godta britenes ønske om brexit-utsettelse22:27 Aftenbladet: Indiske investorer vil kjøpe aksjer i Viking22:04 Eriksen Søreide: Norge har ikke forpliktelse for Syria-barna21:26 Markedet mettes – norske F-16 kan gå på billigsalg20:27 Først seier, så tap for Boris Johnson da Parlamentet stemte over brexitavtalen19:59 Ap, MDG, Venstre og KrF er enige om å danne byråd i Bergen19:51 Ulf Leirstein forbereder seg på et liv etter politikken19:36 Putin og Erdogan enige om Syria-avtale19:06 Mann knivdrept i garasje i Drammen19:02 PST undersøker trusselbrev sendt ut før ambulansekapringen i Oslo18:59 – Ingen avklaring for Frode Berg før november18:40 – Byrådet viser en fiendtlighet mot dem som er avhengige av bil18:38 Brækhus skrev avtale med Hearns selskap – nærmer seg ny storkamp18:06 Kraftig høststorm i Trøndelag - mann tatt av bølge i Lofoten17:52 Trump sammenligner riksrettsprosess med lynsjing17:15 Ukrainsk journalist dømt til 15 år i fengsel av separatister17:13 Fotballtopp vil ha hjernerystelse-bytter etter demensalarm17:10 Kvinne bestilte sosial ferietur for 19.000 kroner - var helt alene16:41 Advarer: – Farlige IS-krigere kan rømme hjem16:04 Boeings Max-krise blir verre og verre14:22 Dødstallene stiger i Chile13:51 Palestinsk domstol blokkerer kritiske nettsteder13:50 Diplomat vitner i riksrettsprosessen mot Trump13:02 Venstre-prosessen «en oppskrift på langvarig støy»13:01 Assad: Erdogan er «en tyv»12:51 Mann kapret ambulanse – uskadeliggjort av politiet12:46 Person til sykehus etter minibussulykke i Bergen12:38 Riksrevisjonen: Domstolene bruker for lang tid12:37 Putin og Erdogan i viktige Syria-samtaler12:34 Batteribrann avgir farlig gass i Hordaland12:13 Mann tiltalt for drapsforsøk på legesenter12:07 Redaktøren i Aust-Agder Blad går av etter kritikk12:06 Tidslinje for den nye brexitavtalen11:41 Politiker overrasket alle: – Jeg er gravid11:40 Advokat: – Berg kjent med avtalerykter11:14 Sun Heidi Sæbø konstituert som Morgenbladet-redaktør10:52 Lover at Oslo skal bli utslippsfri innen 203010:40 Granåsen får 180 millioner til ski-VM 202510:27 Guaidó ber Russland og Kina om hjelp10:12 Mor (62) og datter (29) omkom i trafikkulykke i Volda: Frigir navnene10:00 Nytt funn: Deltok i angrepet på Pearl Harbor i 194109:57 Indiske myndigheter reagerer sterkt på skoleeksperiment09:03 Knepen seier for Trudeau i Canada09:02 Gatekjøkken i Oslo angrepet for tredje gang08:52 Isbryter går for egen maskin etter mayday-melding08:47 Zidane irritert over rykter om at han kan få sparken08:46 Carragher sier unnskyld til Evra – åtte år etter Suárez' rasistiske hets08:02 Kjetil Jansrud vil sette «uslåelig» rekord i mesterskapsfri sesong07:52 Kirkerådet lager etisk regelverk for flyreiser07:40 Nord-Irland legaliserer abort07:39 Baksetevarsel kan bli standard etter hundrevis av dødsfall i USA07:39 Norge kan kjøpe seg fri fra nasjonale klimakutt: – Veldig uklokt07:34 Politimann skadd av skytevåpen under oppdrag i Trondheim07:24 Naruhito kronet i en noe nedtonet seremoni07:22 Flere borgerlige varaordførere i Sp-styrte kommuner05:50 Dette skjer i dag05:36 Anklager om fusk etter valget i Bolivia05:30 Dette skjedde i natt05:30 FN-rapport slår hull på myter om båtmigranter05:27 Trondheim fengsel kritiseres for behandling av forvaringsdømte04:43 Prognose: Justin Trudeau kan danne regjering
Siste nytt
09:08ReiseLonely Planet: Hit bør du reise i 202009:07PolitikkBotswanas politiske stabilitet på prøve09:04Sport15 norske alpinister til Sölden09:03PengerJevnt fra Telenor, men underskudd etter skatt08:35PengerStein Erik Hagen går inn i SATS07:35NorgeNorges fortielse: – Dette bildet skapte en krigsmyte07:09SportSkadefri Zuccarello med assist i Wild-seier07:04NorgeNorge gir 3 milliarder til renere hav06:33Helse og livsstilRapport: 1 av 20 har opplevd grov vold fra foreldre06:28PengerNye eiere overtar Vita, men Loco-kjeden legges ned06:27SportStöckl utfordret hopperne: – Mange var ganske lange i ansiktet06:15NorgeDe siktede etter ambulansekapringen skal avhøres onsdag05:50NorgeDette skjer i dag05:30NorgeDette skjedde i natt05:25NorgeMann dømt til fengsel for å ha sendt penisbilder05:04NorgeStiftelse med milliardær på laget skal spre informasjon om intelligent design04:39VerdenOpposisjonen i Bolivia oppfordrer til generalstreik04:35Helse og livsstilRegjeringen vil ha tiltak mot medisinmangel04:07VerdenMedier dropper konferanse i protest mot Khashoggi-drapet04:04VerdenChiles president ber om unnskyldning etter voldelige protester03:56VerdenAmbassadør hevder Trump krevde gransking mot militær støtte02:55NorgeBeboere evakuert etter melding om brann i Sarpsborg02:41NorgeSkrik og krangling i Oslo var frieri02:05Penger30.000 arbeidsplasser blir borte fra varehandelen01:52VerdenNye anklager mot Lori Loughlin i collegeskandalen01:17VerdenTyrkia starter ikke en ny offensiv i Nord-Syria00:36VerdenEsper: Tyrkia kan ha begått krigsforbrytelser00:24Helse og livsstilMindre kreft blant innvandrere23:58VerdenBoeing erstatter toppsjef etter vedvarende flykrise23:43SportKroos ordnet etterlengtet Real Madrid-seier23:37SportTottenham-show gir sjefen arbeidsro23:32SportGlohet Sterling straffet Atalanta tross åpningssmell23:26VerdenDen kinesiske regjeringen planlegger å erstatte Hongkongs leder23:08Norge25 år gammel kvinne nekter straffskyld etter ambulansedrama23:06SportKroos ordnet etterlengtet Real Madrid-seier23:04SportGlohet Sterling straffet Atalanta tross åpningssmell23:02SportDybala-dobbel reddet Juventus fra pinlig tap23:01SportTottenham-show gir sjefen arbeidsro22:57NorgeTV 2: MDG får tre byråder i Oslo22:41VerdenTusk anbefaler EU-landene å godta britenes ønske om brexit-utsettelse22:27SportAftenbladet: Indiske investorer vil kjøpe aksjer i Viking22:04NorgeEriksen Søreide: Norge har ikke forpliktelse for Syria-barna21:26VerdenMarkedet mettes – norske F-16 kan gå på billigsalg20:27VerdenFørst seier, så tap for Boris Johnson da Parlamentet stemte over brexitavtalen19:59NorgeAp, MDG, Venstre og KrF er enige om å danne byråd i Bergen19:51PolitikkUlf Leirstein forbereder seg på et liv etter politikken19:36VerdenPutin og Erdogan enige om Syria-avtale19:06NorgeMann knivdrept i garasje i Drammen19:02NorgePST undersøker trusselbrev sendt ut før ambulansekapringen i Oslo18:59Norge– Ingen avklaring for Frode Berg før november18:40Politikk– Byrådet viser en fiendtlighet mot dem som er avhengige av bil18:38SportBrækhus skrev avtale med Hearns selskap – nærmer seg ny storkamp18:06NorgeKraftig høststorm i Trøndelag - mann tatt av bølge i Lofoten17:52VerdenTrump sammenligner riksrettsprosess med lynsjing17:15VerdenUkrainsk journalist dømt til 15 år i fengsel av separatister17:13Helse og livsstilFotballtopp vil ha hjernerystelse-bytter etter demensalarm17:10ReiseKvinne bestilte sosial ferietur for 19.000 kroner - var helt alene16:41VerdenAdvarer: – Farlige IS-krigere kan rømme hjem16:04PengerBoeings Max-krise blir verre og verre14:22VerdenDødstallene stiger i Chile13:51VerdenPalestinsk domstol blokkerer kritiske nettsteder13:50VerdenDiplomat vitner i riksrettsprosessen mot Trump13:02PolitikkVenstre-prosessen «en oppskrift på langvarig støy»13:01VerdenAssad: Erdogan er «en tyv»12:51NorgeMann kapret ambulanse – uskadeliggjort av politiet12:46NorgePerson til sykehus etter minibussulykke i Bergen12:38PolitikkRiksrevisjonen: Domstolene bruker for lang tid12:37VerdenPutin og Erdogan i viktige Syria-samtaler12:34NorgeBatteribrann avgir farlig gass i Hordaland12:13NorgeMann tiltalt for drapsforsøk på legesenter12:07KulturRedaktøren i Aust-Agder Blad går av etter kritikk12:06PolitikkTidslinje for den nye brexitavtalen11:41PolitikkPolitiker overrasket alle: – Jeg er gravid11:40NorgeAdvokat: – Berg kjent med avtalerykter11:14KulturSun Heidi Sæbø konstituert som Morgenbladet-redaktør10:52NorgeLover at Oslo skal bli utslippsfri innen 203010:40SportGranåsen får 180 millioner til ski-VM 202510:27VerdenGuaidó ber Russland og Kina om hjelp10:12NorgeMor (62) og datter (29) omkom i trafikkulykke i Volda: Frigir navnene10:00VerdenNytt funn: Deltok i angrepet på Pearl Harbor i 194109:57VerdenIndiske myndigheter reagerer sterkt på skoleeksperiment09:03PolitikkKnepen seier for Trudeau i Canada09:02NorgeGatekjøkken i Oslo angrepet for tredje gang08:52NorgeIsbryter går for egen maskin etter mayday-melding08:47SportZidane irritert over rykter om at han kan få sparken08:46SportCarragher sier unnskyld til Evra – åtte år etter Suárez' rasistiske hets08:02SportKjetil Jansrud vil sette «uslåelig» rekord i mesterskapsfri sesong07:52NorgeKirkerådet lager etisk regelverk for flyreiser07:40Helse og livsstilNord-Irland legaliserer abort07:39MotorBaksetevarsel kan bli standard etter hundrevis av dødsfall i USA07:39PolitikkNorge kan kjøpe seg fri fra nasjonale klimakutt: – Veldig uklokt07:34NorgePolitimann skadd av skytevåpen under oppdrag i Trondheim07:24VerdenNaruhito kronet i en noe nedtonet seremoni07:22PolitikkFlere borgerlige varaordførere i Sp-styrte kommuner05:50NorgeDette skjer i dag05:36PolitikkAnklager om fusk etter valget i Bolivia05:30NorgeDette skjedde i natt05:30VerdenFN-rapport slår hull på myter om båtmigranter05:27NorgeTrondheim fengsel kritiseres for behandling av forvaringsdømte04:43VerdenPrognose: Justin Trudeau kan danne regjering
Populært

Velkommen til debatt

ABC Nyheter ønsker velkommen til debatt om det meste. Men vi krever at du er saklig og viser respekt for menneskene sakene handler om og dine meddebattanter. Regler for kommentering finner du her.

Tor Strand, redaktør.

comments powered by Disqus