壁虎启发式粘合剂超越传统胶带

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让开,蜘蛛侠,很快我们其他人也可能能够攀爬墙壁并附着在天花板上。研究人员开发出一种超粘性粘合剂,模仿壁虎的足部,即使是最光滑的表面也能牢牢抓住。

学者们长期以来一直惊叹于壁虎卓越的攀爬能力。但直到最近,科学家们才弄清楚这些生物是如何完成其违反重力的壮举的。事实证明,壁虎足底覆盖着数百万根亚微米毛发,这些毛发显然通过分子间范德华力将动物粘附在基质上。

曼彻斯特大学的纳米技术专家安德烈·K·海姆 (Andre K. Geim) 和他的同事着手创造一种新型粘合剂,模仿壁虎的抓握机制。他们的原型——由微细加工的聚酰亚胺毛发阵列连接到柔性基底组成(见上图)——每个毛发的粘合力与壁虎足毛的粘合力相当。柔性基底确保尽可能多的毛发与基质接触。由于粘合剂是干燥的,因此可以反复粘附和分离。


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到目前为止,由于制造成本和难度,海姆和他的合作者只制作了少量壁虎胶带——确切地说是一平方厘米。这足以将一个蜘蛛侠玩偶悬挂在一块玻璃上(见左图)。但研究人员的计算表明,如果他们有足够的胶带覆盖人手掌大小的面积(大约 200 平方厘米),壁虎胶带就可以支撑一个普通人的体重。

凯特·王 (Kate Wong) 是一位屡获殊荣的科学作家,也是《大众科学》的高级编辑,专注于进化、生态学、人类学、考古学、古生物学和动物行为。她对人类起源非常着迷,并对此进行了 25 年以上的报道。最近,她开始痴迷于鸟类。她的报道曾带她去过法国和克罗地亚的洞穴,那里曾经是尼安德特人的家园;去肯尼亚图尔卡纳湖的岸边寻找世界上最古老的石器工具;去马达加斯加进行探险,挖掘古代哺乳动物和恐龙;去南极洲冰冷的海域,座头鲸在那里以磷虾为食;以及在康涅狄格州进行“大日”竞赛,在 24 小时内尽可能多地找到鸟类物种。凯特是《露西的遗产:人类起源的探索》的合著者,该书由她与唐纳德·约翰逊合著。她拥有密歇根大学生物人类学和动物学理学学士学位。在 X(前身为 Twitter)上关注王 @katewong

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