壁虎啟發式粘合劑超越傳統膠帶

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讓開,蜘蛛俠,很快我們其他人也可能能夠攀爬牆壁並附著在天花板上。研究人員開發出一種超粘性粘合劑,模仿壁虎的足部,即使是最光滑的表面也能牢牢抓住。

學者們長期以來一直驚歎於壁虎卓越的攀爬能力。但直到最近,科學家們才弄清楚這些生物是如何完成其違反重力的壯舉的。事實證明,壁虎足底覆蓋著數百萬根亞微米毛髮,這些毛髮顯然透過分子間範德華力將動物粘附在基質上。

曼徹斯特大學的奈米技術專家安德烈·K·海姆 (Andre K. Geim) 和他的同事著手創造一種新型粘合劑,模仿壁虎的抓握機制。他們的原型——由微細加工的聚醯亞胺毛髮陣列連線到柔性基底組成(見上圖)——每個毛髮的粘合力與壁虎足毛的粘合力相當。柔性基底確保儘可能多的毛髮與基質接觸。由於粘合劑是乾燥的,因此可以反覆粘附和分離。


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到目前為止,由於製造成本和難度,海姆和他的合作者只製作了少量壁虎膠帶——確切地說是一平方釐米。這足以將一個蜘蛛俠玩偶懸掛在一塊玻璃上(見左圖)。但研究人員的計算表明,如果他們有足夠的膠帶覆蓋人手掌大小的面積(大約 200 平方釐米),壁虎膠帶就可以支撐一個普通人的體重。

凱特·王 (Kate Wong) 是一位屢獲殊榮的科學作家,也是《大眾科學》的高階編輯,專注於進化、生態學、人類學、考古學、古生物學和動物行為。她對人類起源非常著迷,並對此進行了 25 年以上的報道。最近,她開始痴迷於鳥類。她的報道曾帶她去過法國和克羅埃西亞的洞穴,那裡曾經是尼安德特人的家園;去肯亞圖爾卡納湖的岸邊尋找世界上最古老的石器工具;去馬達加斯加進行探險,挖掘古代哺乳動物和恐龍;去南極洲冰冷的海域,座頭鯨在那裡以磷蝦為食;以及在康涅狄格州進行“大日”競賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類物種。凱特是《露西的遺產:人類起源的探索》的合著者,該書由她與唐納德·約翰遜合著。她擁有密歇根大學生物人類學和動物學理學學士學位。在 X(前身為 Twitter)上關注王 @katewong

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