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美发明类似壁虎脚底特性的超级胶水(图)

http://www.sina.com.cn 2007年07月20日 07:59  新浪科技
美发明类似壁虎脚底特性的超级胶水(图)
这张7月18日获得的照片显示的是壁虎的脚掌。
 
美发明类似壁虎脚底特性的超级胶水(图)
这张7月18日获得的照片显示的是一只壁虎。

  新浪科技讯 北京时间7月20日消息,据美国生活科学网报道,大家想必都对贻贝用于死死附着在岩石上的“胶水”以及壁虎足底超强粘性印象深刻,美国科学家日前就利用贻贝“胶水”和壁虎足底粘性的特性,发明了一种称为geckel的新型超强粘合剂。也许有朝一日,这种粘合剂可用于加速伤口愈合,帮助机器人在水下爬墙。

  壁虎是一种蜥蜴目爬行动物,具备超强的爬墙能力,爬墙如履平地般轻松。壁虎的这种能力要归功于其每只脚上构造独特的肉垫——肉垫上面密密麻麻分布着细毛,细毛在两端裂开,裂开的两端增加了壁虎脚底同表面的接触面,使得它们更能牢牢粘在上面。苍蝇和其它昆虫也用同样的方法接触表面。

  不过,一旦进入水中,壁虎足底的粘性会骤然下降。水和其它液体一般被看作是粘合剂的“天敌”,我们在给出血的伤口缠绷带时就会深刻体会到这一点。美国西北大学材料学家菲利普·麦瑟史密斯(Phillip Messersmith)知道,贻贝的“胶水”在水下的吸附能力超乎寻常,即便受到汹涌澎湃的大浪的轮番冲击,贻贝也能坚如磐石般死死吸附于岩石之上。

  麦瑟史密斯及同事制作了大量硅柱,每个硅柱直径约为4/10000000米,或蓝紫色光一个波长的宽度,首先模拟了壁虎足底毛发。接着,给这些柔韧性极强的硅柱涂上一层薄薄的合成胶水,合成胶水是模仿贻贝蛋白质工作原理所制。最终发明的这种新型geckel粘合剂在水下的性能大约是壁虎足底的15倍。而在干燥的表面,它的粘性比壁虎在水上的粘性强三倍。麦瑟史密斯说,尽管geckel粘合剂的性能强过处于水下的壁虎足底,但它的附着力只能是贻贝在天然环境下附着力的几分之一。

  他还指出,这种临时粘合剂通常用处广泛——例如,如果壁虎长时间吸附于墙壁之上,它们就不能再一施“飞檐走壁”之绝技。实际上,即便geckel在墙面上被扯上扯下几百次,它们的粘性一点儿不会受损。研究结果刊登在最新一期《自然》杂志上。麦瑟史密斯称,geckel的胶带可能使伤口不用缝合也能愈合,或能应用于抗水绷带。他在接受《生活科学》杂志采访时表示:“它们还能在用于无人机系统,如在干燥或潮湿环境中实施探索、营救和其它活动的

机器人技术,在这种环境下,一般胶带在表面的附着力将会受到严峻挑战。”

  不过,麦瑟史密斯警告,他们仅仅测试了geckel粘合剂在小块表面的粘性。他说:“我们必须发明适于在大块表面操作的粘合剂,我们的研究必须对新型粘合剂的这种附着力进行验证。我们正开始启动这方面的研究工作。”麦瑟史密斯的研究小组还计划改进硅柱外形和人造贻贝胶水合成物,以进一步提高geckel粘合剂的粘性。(杨孝文)

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