🐈Рубрика: фауна
🐈Рубрика: фауна Обычный геккон может спокойно бегать по абсолютно гладкому стеклянному потолку вниз головой, удерживаясь на нем всего одной лапкой. При этом на его подошвах нет ни липкого клея, ни присосок, ни когтей. Секрет этой эволюционной суперсилы кроется в фундаментальном законе квантовой физики - межмолекулярном притяжении Ван-дер-Ваальса. Силы Ван-дер-Ваальса - это слабое электростатическое притяжение, которое возникает между абсолютно любыми молекулами, если их сблизить на критически малое расстояние (менее единицы нанометра). Чтобы задействовать эти микроскопические силы для удержания тела, геккону нужна колоссальная площадь соприкосновения. Природа решила эту задачу на наноуровне: лапки ящерицы покрыты миллионами микроскопических волосков-щетинок, каждая из которых на конце ветвится на тысячи плоских лопаточек шириной всего 200 нанометров. Когда геккон наступает на стекло, миллиарды этих нанолопаточек проникают во все микротрещины поверхности и сливаются с её молекулами. Суммарная сила сцепления всех лапок способна выдержать вес взрослого человека! При этом, чтобы сделать следующий шаг и оторвать лапку, ящерице достаточно просто слегка изменить угол наклона пальцев. В России исследования сил Ван-дер-Ваальса, наногеометрии поверхностей и разработку безрелейных «сухих» адгезивов (липучек) активно ведут ученые в Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН) в Москве, Институте проблем машиноведения РАН (ИПМаш РАН) в Санкт-Петербурге и в лабораториях Университета ИТМО. Наши физики и химики создают искусственные полимерные пленки, копирующие структуру подошвы геккона. ⚡️ Факты про гекконовую адгезию: 1. Отечественный «сухой скотч»: Российские ученые из ИФХЭ РАН разработали технологию создания полимерных щетинистых лент, которые работают по принципу лапок геккона. Такой скотч можно приклеивать и отклеивать десятки тысяч раз. Он не оставляет липких следов, не засыхает и сохраняет свои свойства даже в глубоком вакууме и при экстремальных температурах от -100 до +200 °C. 2. Идеальное самоочищение: Лапки геккона никогда не грязнятся. Силы Ван-дер-Ваальса между нанощетинками лапки и чистым стеклом намного сильнее, чем между щетинками и случайно прилипшей пылинкой. При каждом новом шаге пылинки просто стряхиваются с подошвы силой притяжения к поверхности, по которой идет ящерица. 3. Космические альпинисты: В условиях космического вакуума обычный клейкий скотч бесполезен - клей мгновенно испаряется или кристаллизуется. Именно поэтому роботы-манипуляторы, разрабатываемые для обслуживания внешних бортов МКС и спутников, используют сухие «гекконовые» захваты для фиксации на металлических и стеклянных обшивках космических аппаратов. Зачем ученым изучать лапки геккона? Копирование наноструктур живой природы (биомиметика) позволяет создавать уникальные материалы будущего. Разгадка секрета геккона уже сегодня помогает инженерам проектировать роботов-стеклолазов, разрабатывать многоразовые медицинские пластыри для нежной кожи новорожденных, которые надежно держатся, но отклеиваются абсолютно без боли, и создавать перчатки для альпинистов и спасателей. ✅Проект поддержан Минобрнауки России и Десятилетия науки и технологий.