Hvordan Geckos får et grep


I filmen Spider-Man ser Peter Parker ned i håndflatene for å finne ut at de har spratt tykke, svarte hår og gir ham et fast grep på vegger og tak. En voksende bevismakt indikerer at gecko øgler også klamrer seg til overflater ved hjelp av hårlignende fremspring. Geckohårene er så små at de opererer ikke ved å fange på uregelmessigheter i substratet, men ved å legge til rette for dannelsen av molekylære bindinger som skaper elektrodynamisk tiltrekning mellom kinkens føtter og overflaten som den går på. Som et resultat

I filmen Spider-Man ser Peter Parker ned i håndflatene for å finne ut at de har spratt tykke, svarte hår og gir ham et fast grep på vegger og tak. En voksende bevismakt indikerer at gecko øgler også klamrer seg til overflater ved hjelp av hårlignende fremspring. Geckohårene er så små at de opererer ikke ved å fange på uregelmessigheter i substratet, men ved å legge til rette for dannelsen av molekylære bindinger som skaper elektrodynamisk tiltrekning mellom kinkens føtter og overflaten som den går på. Som et resultat kan de karismatiske skapningene krype opp og ned selv på polert glass.

Tidligere forskning, utført av Kellar Autumn of Lewis og Clark College og hans kollegaer, hadde antydet at guttens fothår, eller setae, holder seg til overflater i kraft av disse såkalte van der Waals-styrker. Men laget hadde ikke vært i stand til å avvise en konkurrerende hypotese, noe som innebærer at adhesjonen oppstår fra vannbaserte styrker. Det nye arbeidet, detaljert i en rapport som ble publisert online denne uken av Prosedyrene ved Nasjonalt vitenskapsakademi, bekjenner den teorien.

Forskerne begrunnet at hvis vannbaserte krefter, som for eksempel kapillæradhesjon, var hemmeligheten for gecko-grep, så hadde dyrets tær - som hver bærer hundre tusen setae - ikke å holde seg til hydrofob ("fryktende" ) overflater. I etterfølgende eksperimenter klamret hekttårene likevel godt til hydrofobe og hydrofile ("vann-kjærlige") substrater. Enkle, isolerte setae var også effektive på begge typer overflater.

Høst og hans medarbeidere bestemte videre at størrelsen på setaltipsene - de hundrevis av spatelene som forgrener seg fra hvert hår, øker overflatetettheten - er bemerkelsesverdig nær det man ville forvente om van der Waals-styrker er prinsippmekanismen som ligger til grunn for geckoens stikkende kraft. Det innebærer at det er størrelsen på setaltipset, ikke naturen til setmaterialet, som gir firbenet sitt tålmodighet. Bekreftelsen av denne ideen kom da forskerne fremstilte setaltips fra to forskjellige materialer og fant at begge holdt seg til overflater som spådd.

Ifølge undersøkelsene gir funnet ikke bare innsikt i funksjonen av setalstrukturer i geckos og andre skapninger. Det tyder på hvordan syntetiske tørre klebemidler kan forbedres: Inndeler overflatene i små, settete spisslignende fremspring, noe som øker overflatetettheten, kan forbedre klistrethet.