圖片來源：安東尼·赫雷爾
蛤蚧揭示了其粘性的一些秘密。 |
它們不使用膠水、吸力，甚至不是自然界的魔術貼。那麼壁虎究竟是如何毫不費力地在牆壁和天花板上快速爬行的呢？研究人員已經思考這個問題數十年，但一直未能確定其粘附機制。直到現在。根據6月8日《自然》雜誌上的一份報告，研究人員檢查了蛤蚧的足部，確定這些蜥蜴很可能利用被稱為範德瓦爾斯力的分子間力，即使在最光滑的表面上也能找到立足點。
壁虎足底有大約五十萬根被稱為剛毛的微觀毛髮，每根剛毛的頂端都有數百個微小的墊子，或稱“匙突”。劉易斯與克拉克學院的凱勒·奧特姆、加州大學伯克利分校的羅伯特·J·富爾及其同事表示，這些匙突與表面緊密貼合，以至於它們與表面的分子結構相互作用。
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但是，僅僅垂直地將腳放在基質上或從基質上移開，不足以使壁虎的匙突接合或分離。相反，這些生物有一種獨特的腳趾展開和剝離行為，使它們能夠快速地附著和分離它們的腳——跑步時每秒15次——同時實現的粘附力是僅靠摩擦力所能達到的600倍。
圖片來源：凱勒·奧特姆
玻璃上的壁虎，倒掛，輕鬆吸附。 |
透過確定單根剛毛的粘附力，該團隊排除了摩擦和吸力作為壁虎抓握機制的可能性。（早期的研究也表明這些解釋不足，因為壁虎的腳似乎在玻璃和真空中也能很好地工作。）靜電吸引和膠水似乎也不太可能，因為剛毛在電離空氣中仍然有效，而且壁虎的腳沒有膠腺。然而，研究人員並未排除水吸附或其他水分相互作用在壁虎腳與看似任何表面粘附中的潛在作用。
壁虎足毛的另一個令人著迷的特點是它們似乎具有自清潔功能。研究人員嵌入毛髮中的微球在壁虎僅走了幾步後就神奇般地消失了。考慮到這種蜥蜴的剛毛和匙突系統的非凡功效，團隊成員正在研究商業應用也就不足為奇了：一種模仿壁虎足部的乾性粘合劑可能指日可待。