Vlinders in een storm, heb jij ze ook wel eens gezien? Tot mijn grote verbazing zag ik pas – in een moment waarop de wind zich even terugtrok – een citroenvlinder door de lucht fladderen. Terwijl de wind weer aanzwol vroeg ik me af hoe deze fladderaar, die er zo kwetsbaar uitziet, het voor elkaar krijgt om zonder kleerscheuren de storm te doorstaan. Pas op, wilde ik nog zeggen, zoek beschutting voordat je vleugels aan flarden worden gescheurd.

Of hoeven we daar helemaal niet bang voor te zijn? Hoe kwetsbaar of sterk zijn vlindervleugels eigenlijk? 

Vriend of vijand

Als er iets is waar insectenvleugels voor bedoeld zijn, dan is het wel om te vliegen. Het opvangen en manipuleren van de wind speelt daarbij een grote rol. Als je er zo naar kijkt, voel je wel aan dat wind voor vlinders in eerste plaats een vriend is en geen vijand.   

Dun, lichtgewicht en oersterk

Dat hun vleugels dun zijn, wil niet zeggen dat ze kwetsbaar zijn. In de natuur barst het van de dunne, lichtgewicht en tevens oersterke materialen en constructies. Zoals elastisch spinzijde dat veel sterker is dan een even dikke staaldraad. En het sterke web dat de spin ermee weeft. 

Of het bikkelharde glazuur op je tanden, dat het tandenknarsen opvangt als je slaapt. En ook alle trillingen die erop komen als je loopt of sport. Wist je dat het zelfs tegen grote temperatuurschommelingen kan? Bijvoorbeeld als je na het eten van een ijsdessert warme thee drinkt. (Dat lijkt misschien heel gewoon, maar is het niet. Zou je heet water in een glas schenken dat een tijd in de vriezer heeft gestaan dan kan het zomaar knappen.) Kortom, we worden omringd door materialen en bouwwerken die bijzonder knap in elkaar zitten.  

De zoektocht naar efficiëntere windmolens

Iemand die zich dat ook bewust was heet Vincent Cognet. Als natuurkundige aan de Sorbonne, een universiteit in Parijs, wilde hij manieren vinden om meer windenergie op te wekken. Op zoek naar oplossingen dook hij de natuur in. Hij keek hierbij vooral naar de manier waarop libellen met hun vleugels inspelen op de wind. Kunnen zij ons leren om betere windmolenbladen (‘wieken’) te maken? Wieken waarmee we meer wind opvangen – en dus meer elektriciteit genereren? En die windmolens beter beschermen tegen extreem harde winden? Het antwoord is: ja! 

Energie uit windmolens

Windenergie – of wel de stroom die windmolens voortbrengen – ontstaat door het ronddraaien van de wieken. Deze staan een beetje schuin en gaan draaien doordat de wind er tegenaan duwt. Aan de wieken zit een as die via een tandwielbak is aangesloten op een generator. Deze generator kun je zien als een heel grote fietsdynamo die de beweging van het ronddraaien omzet in stroom.

De hoeveelheid energie die windmolens produceren hangt af van verschillende factoren. Zoals de snelheid waarmee de wind waait. Hoe harder het waait, des te harder de wieken ronddraaien. Totdat het te hard waait. Dan werken de wieken eerder als een muur die de wind blokkeert. Hoe harder het waait, hoe groter de kans dat de windmolen kapotgaat. Het is dus heel belangrijk dat de wind tussen de wieken door kan waaien.

Ook de richting waarin de wind waait en de wieken raakt, heeft invloed op de hoeveelheid stroom die de molen opwekt. Net als dat je op de fiets harder vooruitgaat als je de wind vol in je rug hebt, dan wanneer hij iets meer van de zijkant komt. Gelukkig kunnen windmolens draaien. Door hun windvaantje te gebruiken volgen ze automatisch de richting van de wind. Toch komt de wind dan nog niet vanuit de meest optimale hoek op de wieken terecht. Dit komt doordat de wind nooit in een rechte lijn waait en continu verandert. Terwijl de wieken star zijn.

Flexibele vleugels

Om ideeën op te doen om beter in te spelen op de kracht en richting van de wind, keken Vincent Cognet en zijn team naar de natuur. Naar dieren voor wie goed omgaan met de wind ook belangrijk is. De wetenschappers kwamen terecht bij libellen en bijen. Ze ontdekten dat deze insecten met hun flexibele vleugels de windkracht kunnen sturen in de richting van hun vlucht. Hierdoor zorgen ze er zelf als het ware voor dat ze de wind mee hebben, en vliegen ze harder. Doordat hun vleugels op een natuurlijke manier buigen in de wind, is er ook minder luchtstroming aan de achterzijde. En verkleint de kans dat hun vleugels beschadigen.

Met dat in het achterhoofd ontwikkelden de wetenschappers nieuwe wieken: wieken die een beetje flexibel waren. En jawel, bij het testen bleek dat een windmolen met deze nieuwe wieken 35% meer energie op kon wekken dan met de starre voorgangers. Ook bleek dat deze flexibele wieken minder wind nodig hebben om te gaan draaien. En dat de wind er makkelijker tussendoor gaat als het harder waait. Dit betekent dat ze ook dan windenergie opleveren. En tot slot is de kans dat de molen beschadigt kleiner. Kortom, de flexibele wieken leverden een heleboel vliegen in één klap.

Fabuleus dus, en niet zo’n beetje ook

Of de citroenvlinder op dezelfde manier als een libelle de sterke wind trotseert, weet ik niet. Voor hetzelfde geld klaart hij de klus op een heel andere manier. In de natuur zien we vaak dat dieren elk hun eigen oplossing hebben om met een soortgelijke situatie om te gaan. Maar dat de vleugels van de citroenvlinder goed met de wind om kunnen gaan, daar twijfel ik niet meer aan. 

Ze zitten sowieso bijzonder in elkaar. Wist je dat veel vlindervleugels water en vuil afstoten? Dat de vleugels een rol spelen bij het regelen van de lichaamstemperatuur? En dat veel vlinders op een bijzondere manier kleuren creëren? En dan heb je ook nog nachtvlinders die een soort onzichtbaarheidsmantel hebben, waardoor ze bij vleermuizen – die hen maar wat graag opeten – van de radar blijven.  En wie weet wat er nog meer aan ze te ontdekken is. 

Fragiele fladderaars? Verre van. Meesterwerkjes zijn het, die vlindervleugels.