ENGINEERINGNET.BE - Sommige oppervlakten van dieren of planten hebben speciale 3D kenmerken. Denk aan lotusbladeren die water afstoten of gekko's die over verticale oppervlakken lopen.
Er zijn al wel diverse technologieën beschikbaar om 3D structuren in beeld te brengen, maar niet om de vorm van deze structuren te kwantificeren.
Een team van internationale ingenieurs en biologen ontwikkelde software om dit probleem op te lossen. Mede onder leiding van Simon Baeckens (UAntwerpen) kwam deze software tot stand, geheten QuSTo. Dit staat voor 'Quantification of Surface Topography'.
“De software is gratis, gebruiksvriendelijk en gemakkelijk aanpasbaar aan allerlei vereisten. Dat maakt tal van toepassingen mogelijk voor verder onderzoek op vlak van anatomie, ecologie en evolutie, en voor biologisch geïnspireerde ontwerpen en technieken”, aldus Baeckens.
“De studie van biologische oppervlakken kan leiden tot nieuwe materialen die de eigenschappen hiervan nabootsen. Denk bijvoorbeeld aan het absorberen of reflecteren van licht, of het afstoten of vasthouden van vocht. Ook materiaal met een hoge wrijvingscoëfficiënt in de ene richting maar niet in de andere, kan een interessante toepassing zijn.”
Om de software te testen, zijn slangenhuiden onder de loep genomen. Deze verschillen sterk van elkaar, afhankelijk van de habitat waarin ze leefden. De huiden van 32 slangensoorten werden bestudeerd met een gestructureerde witlichtscanner, waarna de resulterende 3D-gegevens geanalyseerd werden met de QuSTo software.
Zo konden de wetenschappers een grote variatie in oppervlaktekenmerken kwantificeren. Hieruit bleek onder meer dat de schubben aan de onderzijde van boomklimmende slangen de grootste reliëfverschillen vertonen, terwijl slangen die zich ondergronds ingraven veel gladder zijn.
De QuSTo software is bruikbaar voor diverse beeldvormingstechnologieën, waaronder laserscanners, röntgen-CT en fotogrammetrie. Omdat de software niet beperkt is qua schaal, is ze inzetbaar op tal van niveaus: van de atomaire schaal in de materiaalkunde tot de studie van landschappen in de aardwetenschappen.
