Geckos 'Sticky Secret? He Hang By Toe Hairs

{h1}

Uusi tutkimus paljastaa fysiikan siitä, miten geekit voivat tarttua pintoihin niin hyvin.

Geckot ovat tunnettuja kyvystään skaalata pystysuoria seiniä ja jopa roikkua ylösalaisin. Nyt tiedemiehet ymmärrät enemmän siitä, miten asiantuntija kiipeilijät voivat vetää nämä painovoimaiset haasteet: Geckos voi nopeasti kääntää jalkojensa tahmeuden päälle ja pois, uuden tutkimus löytyy.

Gecko-varpaat ovat hyvin tutkittuja ja niiden tahmeita ominaisuuksia ovat innoittaneet uskomattomia tekniikoita, kuten ommeltavat tavat sinetöidä haavat ja tahmeat kädessä pidettävät melat, jotka saattavat auttaa sotilaita muuttamaan jonkin aikaa. Viimeisen vuosikymmenen aikana tutkijat ovat kehittäneet synteettisiä liimoja nanomittakaavakuiduilla, jotka on suunniteltu jäljittelemään harjattuja geekätyöläisiä.

Mutta uusi tutkimus gecko adheesion hienouksista osoittaa, että luonto on edelleen ylittäessään tutkijoita laboratoriossa. [Biomimicry: 7 teknologiaa innoittamana luonteeltaan]

Geckos voi tarttua pintoihin, koska niiden päärynäiset varpaat peittyvät satoina pienten mikroskooppisten hiusten kanssa, joita kutsutaan setaeiksi. Jokainen seta jakautuu satoihin vielä pienempiin harjaksisiin, nimeltään spatulae. Tutkijat jo tiesivät, että pienien karvojen tuftit ovat niin lähellä seinien ja kattojen ääriviivoja, että van der Waalsin voima alkaa tunkeutua. Tällainen fyysinen sidos tapahtuu, kun molekyylit ja geeni-molekyylit muodostavat elektroneja vuorovaikutuksessa kunkin muut ja luo sähkömagneettista vetovoimaa.

Nyt tutkijat ovat huomanneet, kuinka geckon ja jalkojen kulman tasapaino vaikuttavat voimakkaasti olennon menestykseen. Järjestelmä mahdollistaa geckojen tarttumisen ja purkamisen jaloille niin nopeasti, että ne voivat räjäyttää pintojen yli 20 ruumiinpituutta sekunnissa.

"Gecko määritelmän mukaan ei ole tahmeaa - hänen on tehtävä jotain tekemään itsensä tahmeaksi", kertoi WordsSideKick.com -tieteilijä Alex Greaney, Oregonin valtionyliopiston professori Corvalliksessa. "Se on tämä uskomaton synergia hiusten joustavuudesta, kulmasta ja kireydestä, mikä mahdollistaa sen."

Greaney ja tutkijaryhmä loivat matemaattisen mallin, joka osoittaa, kuinka setae-kulma ja geckon vaikuttavat voimat vuorottelevat muodostavat herkän mutta voimakkaan tartuntajärjestelmän.

Geekin jalat pohjaan repeytyvät setae eivät seiso tasaisesti 90 asteen kulmassa, vaan levittävät sen vinossa kulmassa. Matemaattinen malli osoittaa, että jos hiukset taipuvat vaakatasossa lähemmässä kulmassa, pinta-ala, jonka gekot voivat tarttua kasvaa, ja gekot voivat tukea enemmän painoa.

Silkkit ovat myös erittäin joustavia. Kun gecko hyppää toiseen pinnalle tai nopeasti muuttaa suuntaa pakoilijan pääsemiseksi, hänen toe-hiustensa on absorboida valtavia määriä energiaa ja ohjata sitä uudelleen. Liuskeiden joustavuus ja venytys auttavat ohjaamaan energiaa ja antamaan geckoille mahdollisuuden kulkea pintojen läpi missä tahansa kulmassa, ellei pinta peitä liikaa kosteutta, jolloin niiden tarttuvat voimat vähenevät ja jalat alkavat liukua. Silkkiä, jotka ovat liian joustavia tai liian pitkät, saattavat kiinnittyä ja aiheuttavat geckoja liukumaan ja pudota pintoja, Greaney sanoi.

Malli osoitti myös, että gekot pystyvät tasapainottamaan painovoiman soveltamalla omaa voimaa seinään; he voivat painaa ja liu'uttaa jalkansa kohti kehoa ja vetää jalkansa pintoihin pudottamatta. Greaney sanoi, että seuraava vaihe on tutkia roikkua kitkalla.

Tutkimuksen tiedot julkaistiin tänään (12.8.) Journal of Applied Physics -lehdessä.

Seuraa Kelly Dickersonia Viserrys. Seuraa meitä @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli aiheesta WordsSideKick.com.


Video Täydentää: The Mysterious Way Spiders Can Walk On Walls And Why You Can’t.




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com