Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Bergen - les mer.
Hvorfor fryser ikke isbjørnpels til is? Svaret kan gi oss en ny oppfinnelse
At isbjørner er usynlige for infrarøde kameraer ga forskeren en idé.
Isbjørnen er det eneste arktiske landpattedyret som dykker i vann for å jakte. Til tross for at de lever i ekstrem kulde og har et tykt lag med spekk og pels for å holde seg varme, er pelsen deres vanligvis fri for is.(Foto: Alexey Seafarer)
Bodil Holst er professor i nanofysikk ved Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen (UiB).
Hun er en av forskerne bak en studie som nylig er publisert i det vitenskapelige Science Advances. Dette er den første studien som undersøker hvorfor isbjørnpelsen ikke fryser til is.
Ideen til prosjektet fikk Holst fra det tyske TV-programmet «Wer weiß denn sowas?». Programmet viste at isbjørner er usynlige for infrarøde kameraer. Det indikerer at pelsen deres har samme temperatur som omgivelsene.
Våt pels
Dette trigget hennes nysgjerrighet, spesielt siden hun allerede forsket på is-avvisende egenskaper ved materialer.
– Jeg ble så fascinert og tenkte: Hvordan er dette mulig? Hvordan klarer de å hoppe i vannet, være så godt isolert og likevel ikke bli dekket av is?
Så kontaktet hun kolleger ved Polarinstituttet i Tromsø og fikk tilgang til isbjørnpels for å undersøke hvordan is glir på pelsen.
Forsker Julian Carolan fra Trinity College Dublin gjennomførte eksperimenter. Disse viste at isbjørnpels har like gode is-avvisende egenskaper som de beste fluorinerte skifellene.
Som fysiker hadde Holst i utgangspunktet håpet at det var strukturen til isbjørnhårene som førte til egenskapene. Det ble raskt åpenbart at svaret på de anti-isende egenskapene lå i hårfettet i pelsen.
Fra skinnfell til miljøvennlige skifeller
For å forstå hvorfor fettet har disse egenskapene, samarbeidet Holst med professor Øyvind Halskaus gruppe ved Institutt for biovitenskap på Universitetet i Bergen og kvantekjemikere fra Universitetet i Surrey.
De identifiserte bestemte komponenter i fettet som er ansvarlige for de is-avvisende egenskapene.
Forskerne har funnet ut at isbjørnpelsen har lav evne til å holde på is. Omtrent som materialer belagt med spesielle kjemikalier som fluorkarboner. Dette skyldes hårfettet som dekker pelsen, et fett kalt sebum.
Ved å analysere fettstoffene i pelsen oppdaget de at den inneholder kolesterol, diacylglyseroler og spesielle fettsyrer.
Et stoff var ikke i pelsen
Men overraskende nok var det ikke skvalen i pelsen.
Skvalen er en organisk forbindelse, et hydrokarbon som ligner på olje, som ofte brukes som naturlig fuktighetskrem i kosmetikk.
Beregninger viser at de identifiserte fettstoffene har lav evne til å tiltrekke seg is, mens skvalen har høy evne til å tiltrekke seg is.
Annonse
Dette antyder at sammensetningen av hårfettet fører til at isbjørnpelsen ikke fryser til is.
Det spesielle hårfettet fører til at isbjørnpelsen ikke fryser til is.(Foto: Colourbox)
Forskningen har ført fram til en søknad om patent. Målet er å utvikle en miljøvennlig skivoks basert på disse komponentene, som kan framstilles syntetisk.
Holst samarbeidet også med skiprodusenten Åsnes, som bidro med skifeller til sammenligning i eksperimentene. Dette samarbeidet har vært avgjørende for å forstå de praktiske anvendelsene av funnene.
– Målet er å en dag ha en isbjørn-inspirert skifelle som er miljøvennlig, sier hun.
Inuittene kjenner pelsens unike egenskaper
På et besøk ved Nationalmuseet i København så hun nærmere på hvordan inuittene har brukt isbjørnpels i århundrer.
Blant annet la hun merke til hvordan inuittene brukte isbjørnskinn under stolbeina på en jaktkrakk – for at den ikke skal fryse fast i isen og for at den ikke skal skape støy. Inuittene bruker også tøfler av isbjørnpels under støvlene for å minimere støy.
– Dette viser at inuittene har hatt kjennskap til isbjørnpelsens unike egenskaper lenge før moderne vitenskap, forteller Holst.
– Vår forskning har også bidratt til en bedre forståelse av isbjørnens tilpasning til sine omgivelser. Isbjørnen må være svært stille når den jakter, siden seler har så god hørsel, sier hun.
Forskeren forteller at i løpet av det siste tiåret har atferdsbiologer beskrevet at en hovedjaktmetode hos isbjørn er å ligge urørlig ved vannkanten eller ved pustehull og slå til ved å gli raskt og lydløst ned i vannet.
– Den lave friksjonen fra fettet på isbjørnpelsen gjør dette mulig, på samme måte som olje fjerner knirking fra en dør, forklarer Bodil Holst.
