De hogesnelheidstrein en de IJsvogel

Een harde knal die kilometers ver te horen was. Dat was het onverwachte probleem waarmee de ingenieurs van de Japanse hogesnelheidstrein, de Shinkansen, in de jaren negentig kampte. De oplossing? Die vonden ze niet in de techniek, maar in de natuur. Het kleine, felgekleurde diertje dat hen inspireerde: de ijsvogel.


30 oktober 2025

het Probleem: de knal uit de tunnel

Stel je voor: het is 1990 in Japan. De Shinkansen, de supersnelle kogel-trein, dendert met wel 300 kilometer per uur over het spoor. Een ongelooflijke prestatie. Maar telkens wanneer de trein een tunnel inreed, ontstond er een technisch ongemak. De trein duwde de lucht voor zich uit, en wanneer hij met die enorme snelheid uit de tunnel kwam, volgde er een luide “KNAL!”

Deze harde knal, vergelijkbaar met een sonische dreun, was kilometers ver te horen. Dit lawaai was niet alleen hinderlijk voor omwonenden, maar ook verboden vanwege strenge geluidsregels. Hoofdingenieur Eiji Nakatsu wist: er moest iets veranderen.
Foto: Prandhm

de Inspiratie: de duikvlucht van de ijsvogel

Nakatsu, een fervent vogelliefhebber, dacht op een dag na over dit aerodynamische probleem. Zijn oog viel op een vogel in de verte. Dat was de ijsvogel.

Wat maakt de ijsvogel zo bijzonder? Hij kan zó snel en vloeiend het water in duiken om een vis te vangen dat er vrijwel geen spetters ontstaan. De ijsvogel beweegt moeiteloos door de grens tussen lucht en water – twee totaal verschillende omgevingen – zonder veel weerstand op te bouwen of lawaai te veroorzaken.

Nakatsu bestudeerde de snavel van de vogel. Die was lang en perfect puntig gevormd. Hij besefte dat deze natuurlijke vorm de ideale oplossing kon zijn voor het probleem van de trein.

de Oplossing: een snavel op rails

Het team van Nakatsu paste het ontwerp van de trein aan. De oorspronkelijke, stompe neus van de Shinkansen werd vervangen door een nieuwe, aerodynamische neus, gemodelleerd naar de lange, scherpe snavel van de ijsvogel.

Het resultaat was verbluffend. De trein werd niet alleen stiller – de storende knal verdween – maar hij werd ook sneller én verbruikte 15% minder elektriciteit. Een klein, felgekleurd vogeltje had de sleutel geleverd voor een efficiënter, stiller transport.

bionica: de natuur als uitvinder

Dit is een perfect voorbeeld van Bionica: het principe van het afkijken bij planten en dieren om technische problemen op te lossen. De natuur, door miljoenen jaren evolutie, heeft al de slimste en meest efficiënte oplossingen bedacht.

Foto: Pexels

bionica in het onderwijs

Dit is een perfect voorbeeld van Bionica: het principe van het afkijken bij planten en dieren om technische problemen op te lossen. De natuur, door miljoenen jaren evolutie, heeft al de slimste en meest efficiënte oplossingen bedacht.

Bij Techkwadraat geloven we sterk in de kracht van deze natuurlijke inspiratie. Daarom hebben we de mogelijkheid geschapen om bionica toe te voegen aan onze challenges en onderwijsprogramma’s.

We zijn in gesprek gegaan met vier Duitse specialisten uit Freiburg en Neurenberg. Met name Professor Thomas Speck en zijn echtgenote hebben hun bereidheid getoond hun educatieve materiaal met ons te delen. Dit contact kwam tot stand dankzij bemiddeling van Ylva Poelman.

De vervolgstappen behelzen de vertaalslag van deze inspirerende bionica-principes naar onze uitvoerende challenges, thema’s en activiteitenplannen.

Geïnteresseerd in de toekomst van innovatie? Neem dan alvast een kijkje op Techportal bij onze Leerlijn Toekomst om te zien hoe wij de natuur en technologie samenbrengen in het onderwijs.

Foto: Panoramio

 

“een perfect voorbeeld van Bionica”

https://www.techportal.nl/serie-toekomstlessen-combineert-rekenen-taal-en-lezen-met-natuur-en-techniek

Verhalen