Hunter
Lemásolták a gekkók tapadását
A gekkók gravitációnak ellenszegülő mutatványának tanulmányozása, mellyel képesek másodpercek alatt megmászni egészen sima falakat, és akár egyetlen ujjukkal megtartani súlyukat, olyan "gekkó-ragasztó" prototípust eredményezett, ami egy nap segítheti a kis robotok különböző felszíneken való közlekedését a világűrben.
Kellar Autumn, a portlandi Lewis & Clark College biológusa két évvel ezelőtt kezdett bele a kutatásokba és egy tudóscsoport közreműködésével leleplezte a gekkók páratlan tapadó képessége mögött rejlő fizikát, egy gyenge molekuláris kölcsönhatást, amit van der Waals erőként ismerünk. A gekkók nyilvánvalóan nem rendelkeznek különleges kémiával, nem úgy mint geometriával. A van der Waals erők, amit egy 19. századi holland fizikus fedezett fel, gyenge elektrodinamikai erők, melyek nagyon kis távolságokon belül működnek, viszont szinte bármelyik anyaghoz hozzá kötnek, ez az erő például, ami az olajat gáz halmazállapotú helyett inkább folyékonnyá teszi.
Amit a mérnökök igyekeznek replikálni azok a parányi szőrszálak, avagy szeták, melyek a gekkók ujjain találhatók. Minden szeta nagyjából 100 mikrométer hosszúságú - az emberi haj szélességének fele - és közel 1000 apró csúcsban végződik. A csúcsok kisebbek, mint a látható fény hullámhosszai, ezért tanulmányozásukhoz elektron mikroszkópokat és atomi erők méréséhez alkalmas eszközöket használtak. A csúcsok - a spatulák - alakja az, ami a van der Waals erőt létrehozza, állítja a Berkley Egyetem tudósa, Robert Full. "Ezek a spatulák kiváló ragasztók" - mondta Full.
A gekkó ujjai szőrszálainak a felszínhez való dörgölésével "ragadnak", majd mint egy ragasztószalagot újra és újra lehántanak a felületről. A tapadás természetesen kikapcsolható, így egy poros felületen átfutva is tökéletes tapadást érhetnek el, ami a jelenlegi ragasztószalagokról nem igazán mondható el. A gekkók rengeteg tartalék energiával rendelkeznek, egy szeta egy hangya súlyát képes felemelni. A kutatók becslése szerint szetáik mindössze 0,03 százalékát használják saját súlyuk megtartásához. "Ha minden szeta rögzítve van egy időben, akár 1200 N tapadóerőt is elérhet" - mondta Autumn, aki csapatával egy szintetikus, a gekkótól származó szilíciumgumi és poliészter alapú ragasztóanyagon dolgozik.
A gekkó a teflont leszámítva bármihez képest hozzátapadni, jegyzi meg Autumn. A kutatás egyik célja, melyet a Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Hivatala (DARPA) támogat, egy olyan intelligens ragasztóanyag létrehozása, ami tetszés szerint ragad és válik le finoman. Ezen kívül szóba került az űrbéli alkalmazása, ahol a szívás és a tapadás más formái nem működnek, ott úgynevezett gekkóbotok kifejlesztésében gondolkodnak a kutatók, melyeket vészhelyzetben használhatnának kutató- és mentőműveleteknél. Természetesen ennél hétköznapibb alkalmazásai is lesznek a gekkó-ragasztónak, beleértve a sportszereket, a különböző kesztyűket és a hegymászó felszereléseket.
"Azt hiszem egy nap még a Pókembert is lepipáljuk" - mosolygott Autumn.
Kellar Autumn, a portlandi Lewis & Clark College biológusa két évvel ezelőtt kezdett bele a kutatásokba és egy tudóscsoport közreműködésével leleplezte a gekkók páratlan tapadó képessége mögött rejlő fizikát, egy gyenge molekuláris kölcsönhatást, amit van der Waals erőként ismerünk. A gekkók nyilvánvalóan nem rendelkeznek különleges kémiával, nem úgy mint geometriával. A van der Waals erők, amit egy 19. századi holland fizikus fedezett fel, gyenge elektrodinamikai erők, melyek nagyon kis távolságokon belül működnek, viszont szinte bármelyik anyaghoz hozzá kötnek, ez az erő például, ami az olajat gáz halmazállapotú helyett inkább folyékonnyá teszi.
Amit a mérnökök igyekeznek replikálni azok a parányi szőrszálak, avagy szeták, melyek a gekkók ujjain találhatók. Minden szeta nagyjából 100 mikrométer hosszúságú - az emberi haj szélességének fele - és közel 1000 apró csúcsban végződik. A csúcsok kisebbek, mint a látható fény hullámhosszai, ezért tanulmányozásukhoz elektron mikroszkópokat és atomi erők méréséhez alkalmas eszközöket használtak. A csúcsok - a spatulák - alakja az, ami a van der Waals erőt létrehozza, állítja a Berkley Egyetem tudósa, Robert Full. "Ezek a spatulák kiváló ragasztók" - mondta Full.
A gekkó ujjai szőrszálainak a felszínhez való dörgölésével "ragadnak", majd mint egy ragasztószalagot újra és újra lehántanak a felületről. A tapadás természetesen kikapcsolható, így egy poros felületen átfutva is tökéletes tapadást érhetnek el, ami a jelenlegi ragasztószalagokról nem igazán mondható el. A gekkók rengeteg tartalék energiával rendelkeznek, egy szeta egy hangya súlyát képes felemelni. A kutatók becslése szerint szetáik mindössze 0,03 százalékát használják saját súlyuk megtartásához. "Ha minden szeta rögzítve van egy időben, akár 1200 N tapadóerőt is elérhet" - mondta Autumn, aki csapatával egy szintetikus, a gekkótól származó szilíciumgumi és poliészter alapú ragasztóanyagon dolgozik.
A gekkó a teflont leszámítva bármihez képest hozzátapadni, jegyzi meg Autumn. A kutatás egyik célja, melyet a Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Hivatala (DARPA) támogat, egy olyan intelligens ragasztóanyag létrehozása, ami tetszés szerint ragad és válik le finoman. Ezen kívül szóba került az űrbéli alkalmazása, ahol a szívás és a tapadás más formái nem működnek, ott úgynevezett gekkóbotok kifejlesztésében gondolkodnak a kutatók, melyeket vészhelyzetben használhatnának kutató- és mentőműveleteknél. Természetesen ennél hétköznapibb alkalmazásai is lesznek a gekkó-ragasztónak, beleértve a sportszereket, a különböző kesztyűket és a hegymászó felszereléseket.
"Azt hiszem egy nap még a Pókembert is lepipáljuk" - mosolygott Autumn.
