Nachtvlinder inspireert nieuwe sensoren

4 Dec, 2020

Onderzoekers bestudeerden het reukorgaan van de mot ter inspiratie voor zeer gevoelige sensoren.

Om te onderzoeken hoe een mot informatie weet te halen uit zeer kleine hoeveelheden moleculen, maakten wetenschappers van de Universiteit Twente (UT) en de Franse universiteit van Tours onder meer 3D-geprinte modellen van de antennes die het insect op zijn kop heeft. “De motvlinder leert ons een lesje over het fabriceren van arrays van kunstmatige sensoren, bijvoorbeeld in de vorm van trillende balkjes”, meldt het persbericht van de UT.

De twee antennes van de nachtvlinder vormen namelijk een heel gevoelig reukorgaan. Het dier gebruikt die om zich te oriënteren en een partner te vinden. Een zeer kleine hoeveelheid signaalmoleculen (feromonen) is daarvoor al genoeg. Dat komt doordat de twee kamvormige ‘sensoren’ op de kop van een mot zijn opgebouwd uit zich herhalende bouwstenen. Ze hebben zichtbare zijtakken, rami, en daarop zitten weer een soort haartjes. Die sensilla hebben een diameter van 3 μm, waardoor een heel dichte structuur ontstaat. Daarmee kan de mot feromonen uit de lucht vangen. De sensilla halen daar vervolgens informatie uit middels chemische detectoren. Het neurosysteem verwerkt die informatie, wat tot slot de koers en het gedrag van het dier beïnvloedt.

De onderzoekers focusten op het vangen van feromonen, omdat de vorm van de antennes deze stap kan beïnvloeden. Ze bestudeerden specifiek de vorm van de antennes van de Samia cynthia, ofwel hemelboomvlinder. In tegenstelling tot eerder gedacht, blijkt de vliegsnelheid van de mot cruciaal te zijn voor de piepkleine haartjes, schrijven de onderzoekers in PNAS. Die snelheid bepaalt namelijk de leakiness en daarmee de mate waarin de sensillas de feromonen die langskomen weten te vangen. Langzaam vliegen werkt het best, volgt uit de berekeningen.