Cum se dezlipesc șopârlele gecko
Șopârlele gecko au o capacitate uimitoare de a se lipi de suprafețe – pot chiar să alerge cu capul în jos pe sticlă lustruită. Cu aproximativ un deceniu în urmă, s-a demonstrat că picioarele șopârlei gecko au fire de păr structurate la nivel microscopic care exploatează atracțiile la scară atomică (forțele van der Waals (vdW)).[1],[2] Mai târziu, același principiu a fost descoperit la păianjeni.[3],[4] Această atracție cu rază scurtă de acțiune este atât de puternică încât o zonă de contact mică este suficientă pentru a susține greutatea vietății.
Nu numai că această aderență este foarte eficientă, dar suprafețele se curăță singure. Astfel, evită problema pe care o are banda adezivă obișnuită de a atrage praful și de a-și pierde eficacitatea. Deci, oamenii de știință au imitat designul microscopic al picioarelor șopârlei și l-au aplicat dezvoltând o bandă adezivă cu structura fină. Banda era atât puternică – o zonă de contact de numai 0,5 cm² pe sticlă putea suporta o sarcină de peste 100 de grame – și se curăța singură.[5],[6] Cu toate acestea, această bandă putea fi lipită și desprinsă doar de câteva ori înainte ca structura fină să se distrugă.
Cu toate acestea, pentru ca șopârla gecko să alerge pe suprafețe, trebuie să aibă o modalitate bună de a se dezlipi atunci când este necesar. O nouă cercetare de la Universitatea de Stat din Oregon a dezvăluit mai multe secrete ale șopârlei gecko în acest sens.[7] Spre deosebire de banda adezivă de imitație, șopârla gecko poate schimba unghiul firelor de păr pentru a se desprinde. Și firele de păr sunt curbate, așa că stochează multă energie ca un arc și folosesc această energie pentru a se separa rapid.
Cercetătorul Alex Greaney, profesor de inginerie mecanică, a spus:
Este uimitor este cât de fin echilibrat și reglat este întregul sistem!
Într-unul dintre rapoarte[8] scria, „în contextul în care viitorul tehnologiei gecko arată strălucitor, poate că este timpul să acordăm credit cui se datorează acest credit”. Apoi l-a citat pe descoperitorul mecanismului vdW, Kellar Autumn, profesor de biomecanică la Colegiul Lewis and Clark College din Portland, Oregon:
Nanostructurile adezive sunt o modalitate atât de diferită de a lipi lucrurile, încât nu cred că inginerii le-ar fi inventat dacă șopârlele gecko nu ar fi făcut-o mai întâi.
Într-adevăr, ar trebui să acordăm credit, dar nu șopârlelor gecko care nu aveau control asupra structurii picioarelor lor, ci Celui care le-a proiectat, atât pe ele, cât și picioarele lor uimitoare, în Ziua 6 a Săptămânii Creației.
Autor: Jonathan Sarfati
Sursa: Creation.com | How geckos become unstuck
[1] Autumn, K. și colab., Adhesive force of a single gecko foot hair, Nature 405(6787):681–681,2000 | doi:10.1038/3501507; punct de vedere al lui Gee, H., Gripping feat, same issue, p. 631.
[2] Sarfati, J., Great gecko glue? Creation 23(1):54–55, 2000; creation.com/gecko.
[3] Kesel, A.B., Martin, A. și Seidl, T., Adhesion measurements on the attachment devices of the jumping spider Evarcha arcuata, J. Exp. Biol. 206(16):2733–2738, 2003 | doi:10.1242/jeb.00478.
[4] Sarfati, J., Spectacular spider stickiness, Creation 27(4):54–55, 2005; creation.com/spiderstick.
[5] Geim, A.K. și colab., Microfabricated adhesive mimicking gecko foot-hair, Nature Materials 2(7):461–463, 2003 | doi:10.1038/nmat917.
[6] Geim, A.K. și colab., Microfabricated adhesive mimicking gecko foot-hair, Nature Materials 2(7):461–463, 2003 | doi:10.1038/nmat917.
[7] Hu, C. și Greaney, P.A., Role of seta angle and flexibility in the gecko adhesion mechanism, Journal of Applied Physics 116:074302 | doi:10.1063/1.4892628, 12 August 2014.
[8] Sirucek, S., How geckos turn their stickiness on and off, newswatch.nationalgeographic.com, 12 August 2014.
