本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
章魚的吸盤非常特別。它們可以獨立移動和抓取物體。它們可以“品嚐”周圍的水。它們甚至可以在水下粗糙的表面上形成密封。正如許多潛水員、生物學家和勇敢的食客可以證明的那樣，這些小吸盤非常強大。
考慮到它們的組織柔軟度與水母的凝膠相似，這種力量令人震驚。但我們對這些神奇的吸盤的真正構成知之甚少。
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先前的研究已經描述了章魚吸盤的基本解剖結構，它依靠頂部的腔體和靈活的側面來產生壓力並形成密封。但這項新研究發現，這些吸盤隱藏著一些令人驚訝的特徵。
去年秋天，義大利利沃諾的研究人員從當地漁民那裡購買了一批普通章魚（Octopus vulgaris）。科學家們從死去的動物身上取下吸盤，並在顯微鏡下和使用微型CT（微型計算機斷層掃描）掃描器對其進行了檢查。研究人員發現，吸盤的側面和邊緣鑲嵌著微小的同心凹槽，這對於在水下不平坦的表面上形成密封至關重要。
上部也有凹槽，這可能也有助於形成和保持有效的低壓密封。結果本週發表在開放獲取的《英國皇家學會介面雜誌》上。
作者寫道，這些新見解“可以作為建立新一代附件裝置（即粘性機器人）的模型”。（一些研究人員已經在3D列印章魚啟發的吸盤。）“模仿章魚吸盤組織的人工材料對於設計創新的吸盤至關重要。”
然而，到目前為止，我們製造仿吸盤的嘗試都失敗了。
研究人員檢查了用於製造章魚式軟機器人的三種不同材料。這些材料都是光滑的，缺乏真實章魚吸盤的關鍵抓握脊。
除了這些吸盤的表面形態外，科學家還使用稱為微壓痕裝置的微力測試儀測試了它們在壓力下的回彈力（該裝置透過彈簧推動材料來測量材料的回彈力和硬度）。
吸盤的側面和邊緣（漏斗部）非常柔軟，很像章魚手臂的其餘部分（但仍然不如人類皮膚甚至我們的心臟瓣膜彈性小）。章魚吸盤頂部（稱為髖臼隆起）比吸盤的其餘部分硬得多。（它承受了3.4微牛頓的壓縮力，而邊緣承受了7.4微牛頓）。這種較低的彈性對於區域性產生使粘附成為可能的低壓可能至關重要。
在壓力下，兩種組織都變得更硬，這也確保了章魚吸盤一旦與表面接觸就能保持良好的抓握力。另一方面，人工材料在不同壓力下，其彈性總體上沒有變化。
進一步研究這些表面及其彈性可能有助於我們開發更有效的軟體機器人。例如，章魚吸盤較硬的上部具有相當多的結締組織。儘管他們還不知道確切的原因，但研究人員假設這可能有助於動物“儲存彈效能量，以便在不收縮肌肉的情況下長時間產生附著力”，這可以節省大量能量。
然而，在那之前，神奇的頭足綱動物吸盤仍然是一個非常具有挑戰性的工程難題。
感謝盧卡斯·勞森發現了這項引人入勝的研究。
要了解更多關於章魚吸盤和它奇異的身體的資訊，請閱讀我的新書《章魚！海洋中最神秘的生物》。
插圖由伊萬·菲利普森提供