- Veps med solcelle

En orientalsk veps kan være drevet av solenergi. Vepsens egen nanoteknologi ligger nemlig foran menneskenes.

Publisert
Denne vepsen - Vespa orientalis - kan hente energi direkte fra sola, tror israelske forskere. (Foto: Matti Pavola/Wikimedia Commons)
Denne vepsen - Vespa orientalis - kan hente energi direkte fra sola, tror israelske forskere. (Foto: Matti Pavola/Wikimedia Commons)

Summende gulstripet krabat med ekstra kraft fra innebygde solceller? Det kan høres skrekkelig ut for vepseredde med hang til å drikke saft utendørs.

Men glem vepseskrekken – her kan vi få et innblikk i helt nye og ukjente mekanismer i insektsverdenen.

Vespa orientalis er en vepseart som lever i Midt-Østen og andre varme strøk. I motsetning til mange andre typer veps er den aktiv midt på dagen mens sola steker som verst.

Denne vepsearten lever i underjordiske kolonier. Arbeiderne i kolonien graver ut jord når kolonien skal utvides. De flyr ut jorda og dumper den et sted på overflaten.

- Fanger sollys

Det rare er at vepsen arbeider hardest når sola steker som verst.

- Jeg var interessert i å forstå hvordan solenergi påvirker aktivitetsmønsteret til vepsen, sier den israelske forskeren Marian Plotkin i en epost til forskning.no.

Plotkin mener vepsen kan være i stand til å utnytte energien i solstrålene på en unik måte.

Resultater fra hans doktorgradsavhandling inngår i en artikkel som nå er publisert i tidsskriftet Naturwissenschaften.

Arbeider-vepsene henter jord fra under bakken, der bolet ligger, og frakter den opp på overflaten. Over bakken fanger den solstråler, som kanskje brukes som direkte energi. (Tegning gjengitt med tillatelse fra M. Plotkin)
Arbeider-vepsene henter jord fra under bakken, der bolet ligger, og frakter den opp på overflaten. Over bakken fanger den solstråler, som kanskje brukes som direkte energi. (Tegning gjengitt med tillatelse fra M. Plotkin)

Nanostruktur

Forskeren tilhører et israelsk forskningsmiljø som lenge har arbeidet med spørsmålet om vepsen kan utnytte energi direkte fra sola.

Nå har de kommet et skritt nærmere svaret ved å analysere mikrostrukturene i vepsens ytre skall. Dette skallet er egentlig vepsens ytre skjelett.

Marian Plotkin ved Sackler Faculty of Medicine ved Tel-Aviv University i Israel.
Marian Plotkin ved Sackler Faculty of Medicine ved Tel-Aviv University i Israel.

Strukturene i skallet viser seg å være utformet på en måte som er ideell for å fange solstråler.

Det har nemlig ørsmå bølgeformer som skaper en såkalt gitterstruktur. Dette gir interferens – samme mekanisme som når lyset spiller i ulike farger på en CD-plate.

Det er de mørkebrune delene av skallet som har en slik struktur. De gule stripene på bakkroppen inneholder stoffet xanthopterin som også kan spille en rolle i å fange solenergien, tror de israelske forskerne.

Imponert

Erik Stensrud Marstein ved Institutt for energiteknikk (IFE) forsker på solceller ved IFEs solenergiavdeling.

Marstein er mektig imponert over vepsen. Han sier til forskning.no at Plotkin og hans kollegaer har beskrevet en struktur med helt særpregede egenskaper, og at den ligner på de strukturene som lages i forbindelse med forskning på solenergi.

- Hadde vi kunnet bruke dette som en bakre plate på et solcellepanel og lagt solceller foran kunne vi økt kapasiteten på solcellene flere titalls ganger, sier IFE-forskeren entusiastisk.

Mikrometer

Vespa orientalis har to gule striper over bakkroppen. (Foto gjengitt med tillatelse fra M. Plotkin)
Vespa orientalis har to gule striper over bakkroppen. (Foto gjengitt med tillatelse fra M. Plotkin)


Strukturene det her er snakk om måles i mikrometer. En mikrometer er en tusendels millimeter.

Om man kunne overbevist vepsen om å produsere nanostrukturer for menneskene, ville dagens solcellepaneler ifølge Marstein krevd langt mindre materialer og blitt rimeligere å lage.

Det er imidlertid ikke helt klart hvordan vepsen eventuelt nyttiggjør seg solenergien.

Ulike teorier

Ifølge en blog på nettsidene til tidsskriftet New Scientist er én teori er at skallet kan spille en rolle i vepsens stoffskifte, tilsvarende funksjonen til leveren hos mennesker. Solenergi kan da spille en rolle i stoffskiftet.

De israelske forskerne har tidligere levert data til støtte for denne teorien.

En annen mulighet er at vepsen kan bruke skallet til å fange opp energi når sola er mest intens, for å lagre til seinere på dagen. En tredje mulighet er at solenergi gir vepsen ekstra kraft i vingeslagene.

En nær slektning av Vespa orientalis, geithams, ser slik ut. Den kan nå være på vei tilbake til Norge etter lang tid uten observasjoner. (Foto: Karsten Sund, Naturhistorisk museum, Oslo)
En nær slektning av Vespa orientalis, geithams, ser slik ut. Den kan nå være på vei tilbake til Norge etter lang tid uten observasjoner. (Foto: Karsten Sund, Naturhistorisk museum, Oslo)

Norsk slektning

- Dette er veldig interessant forskning. Det som hadde vært spennende er om man kunne finne tilsvarende mekanismer hos våre arter, sier entomolog Lars Ove Hansen ved Naturhistorisk museum i Oslo.

Han har selv hatt nærkontakt med den storvokste orientalske vepsen under feltarbeid i Tyrkia. I Norge finnes den beslektede arten geithams (Vespa crabro).

Hansen sier at det er flere funn av denne fra 1800-tallet, men at den ikke har vært observert i Norge siden begynnelsen på 1900-tallet.

I de seinere år har geithams blitt observert på nytt flere steder her til lands.

Referanse:

Marian Plotkin, Idan Hod, Arie Zaban, Stuart A. Boden, Darren M. Bagnall, Dmitry Galushko og David J. Bergman: “Solar energy harvesting in the epicuticle of the oriental hornet (Vespa orientalis),” Naturwissenschaften, vol. 97, no. 12, 2010.