Геккон может удерживать вес собственного тела на стене,
"схватившись" за нее только одним пальцем. Механизм прикрепления
основан на особой форме и величине щетинок, покрывающих лапы животного. Уже
изготовлен искусственный клей, использующий подобный механизм. Перспективы его
применения широки: от работ под водой до космоса.
Способность геккона легко бегать по потолку или взбираться по оконному стеклу
в течение многих десятков лет волновала биологов. И вот, наконец, в августовском
номере журнала PNAS USA опубликована статья коллектива авторов под руководством
Келлара Отма (Kellar Autumn), раскрывающая механизм этого явления [1]. Оказалось,
что дело не в химии, как предполагали исследователи ранее, а в геометрии. Точнее
в строении микрощетинок, покрывающих лапы ящерицы. Стопы лап геккона покрыты миллионами крошечных волосков, которые способны
прилипать к даже таким гладким поверхностям, как, например, полированное
стекло. При этом, несмотря на высокую гидрофобность, щетинки геккона хорошо
прилипают и к гидрофобным, и гидрофильным, и к высоко полярным поверхностям.
Кончик каждой щетинки, как оказалось, покрыт сотнями микроподушечек, которые
многократно увеличивают его поверхность. При прикосновении щетинки к
поверхности возникает такая огромная площадь контакта, что в дело вступают
обычно небольшие силы Ван дер Ваальса. Сила сцепления такова, что на одной
щетинке может повиснуть муравей! А если бы геккон вдруг смог использовать все
щетинки одновременно, то он вряд ли бы когда сдвинулся с места, ибо сила
сцепления могла бы удержать вес в 112 кг. Авторы полагают наличие подобного
механизма прикрепления к поверхности не только у ящериц, но и у других живых
существ, например, насекомых. Авторы разработали математическую модель адгезии такого рода и с ее помощью
рассчитали оптимальные размеры и форму щетинок. Эти значения полностью совпали
с реальными. В целях окончательной проверки гипотезы, были разработаны и
изготовлены из силиконовой резины и полиэфирного волокна два образца
поверхностей, покрытых щетинками. Оба вида поверхностей великолепно
"приклеивались" к материалам различного происхождения, включая
тефлон! Авторы полагают, что их работа - начальный этап в создании сухих клеев.
Преимущество их очевидно: многократное применение, скрепляемые поверхности не
повреждаются, процесс склеивания не зависит от среды и может проходить и в воде
и в вакууме. 1. Autumn K, Sitti M, Liang YA, Peattie AM, Hansen WR, Sponberg S, Kenny TW,
Fearing R, Israelachvili JN, Full RJ. Evidence for van der Waals adhesion in gecko
setae. Proc Natl Acad Sci U S A, Vol. 99, Issue 19, 12252-12256