Feinfühlige Dickhäuter
Ein Elefantenrüssel ist kraftvoll, doch er ist zugleich ein hochpräzises Tastorgan. Rund 1.000 Tasthaare bedecken seine Oberfläche.
Eine in Science veröffentlichte Studie eines interdisziplinären Forschungsteams unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme zeigt nun, dass das Geheimnis dieser Feinfühligkeit in den besonderen Materialeigenschaften ebendieser Haare liegt.
Die Forschenden analysierten bis zu fünf Zentimeter lange Rüsselhaare mithilfe von Mikrocomputertomographie, Nanohärteprüfung und computergestützten Simulationen.
Anders als die gleichmäßig steifen Tasthaare von Ratten oder Mäusen zeigten die Elefantenhaare einen sogenannten funktionellen Gradienten.
Eine eher steife Basis geht fließend in eine weiche und elastische Spitze über. Zusätzlich weisen die Haare eine gebogene Struktur mit hohler Basis und kleinen inneren Kanälen auf.
Diese Architektur erhöht die Stoßfestigkeit und sorgt dafür, dass das Haar nicht bricht. Diese Stabilität ist besonders wichtig, da Tasthaare der Elefanten, die ja hoch spezialisierte Bestandteile des Tastsinns und keine gewöhnlichen Körperhaare sind, nicht nachwachsen können. Wenn ein Haar bricht oder verloren geht, entsteht quai ein taktiler “blinder Fleck”.
Simulationen und ein vergrößerter 3D-gedruckter Nachbau eines solchen Tasthaares zeigten, dass dieser Steifigkeitsverlauf es erleichtert, genau zu spüren, wo entlang eines Haares ein Kontakt entsteht.
So kann ein Elefant selbst empfindliche Gegenstände wie einen Tortilla-Chip aufnehmen, ohne ihn zu zerbrechen, oder eine kleine Erdnuss gezielt greifen. Die Materialstruktur selbst liefert dabei bereits eine Art eingebaute Information über Ort und Intensität der Berührung – ein Prinzip, das die Forschenden als „verkörperte Intelligenz“ bezeichnen. (Hatten wir hier auch schon mal im Zusammenhang mit “Mikroschwimmern”)
Die Ergebnisse erweitern nicht nur das Verständnis der taktilen Wahrnehmung dieser beeindruckenden Tiere, sondern könnten auch neue, bioinspirierte Sensortechnologien in der Robotik anregen, bei denen intelligente Materialeigenschaften bereits einen Teil der Informationsverarbeitung übernehmen.
Quelle:
Schulz et al. (2026), Science
doi.org/10.1126/…
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