Gekony czepiać?

Wideo: Salamandra Waltla (pleurodeles Waltl)

Ledwo zauważalne tłusta pozostałość znaleziono w śladów gekonach, jest już w stanie rozwiązać riddle of wspaniałej zdolności tych jaszczurki do przylegania do ścian i sufitów.

Wideo: ŹLE o zwierzętach!

Zdjęcia Ali Dhinojwala / University of Akron.

Wcześniejsze badania wykazały, że gekony nie używać substancji klejących lub frajerów. Dla tych czynów odpowiada van der Waalsa między białkiem mikroskopowej szczecin na gekona łapy i twarzy, do których przyczepione ignorując grawitacji.

Jednak naukowcy z Uniwersytetu w Akron (USA) zauważył, że następnym gecko coś do jedzenia. Analiza pozostałości wykazała, że ​​składają się one głównie z grupami końcowymi fosfolipidy fosfoholinovymi. Ponadto stwierdzono głównie hydrofobowym, metylu i grupy metylenowe, oraz brak wody na powierzchni styku z palca.

Obecność lipidów nigdy dotąd uwzględnione w modelach przyczepności Gecko.

Może kiedyś na ich podstawie będzie mógł utworzyć wielokrotnego użytku taśmy klejącej i inne produkty, posiada wszystkie właściwości łapy gekona? ..

Wyniki badań opublikowano w wydaniu Journal of the Royal Society Interface.

Zdumiewająca zdolność gekonów łatwo indeksować na całkowicie gładkie powierzchnie można wytłumaczyć prostymi prawami fizycznymi.

Ich zdolność do przylgnąć do jest wynikiem zjawiska elektryfikacji kontaktowego, a nie działania Van der Waalsa, jak wcześniej sądzono. Ta konkluzja naukowcy z University of Waterloo, Kanada, którzy studiowali oddziaływań elektrostatycznych między nogami jaszczurki i dwóch rodzajów różnych powierzchniach.

Gekkony mają unikalne struktury łapy. Każdy z ich stóp jest pokryta warstwami mikroskopijnych, strukturami przypominającymi włosy, które są podzielone na jeszcze mniejsze włosia. Z powodu swoich niewielkich rozmiarów szczeciny tworzą bardzo bliski kontakt z kimkolwiek, nawet idealnie gładką powierzchnię. Każdy włos przyczynia się tylko małą atrakcją, ale razem wytwarzają łączną klejącą siłę około 10 Newtonów na każdej karcie, który pozwala gekony do powieszenia na suficie, należy dołączyć tylko jedną nogę.

Według teorii konwencjonalnej, atrakcją jest wynikiem tzw van der Waalsa. To słabe siły dipol-dipol i pomiędzy sąsiadującymi atomami cząsteczek w wyniku rozmieszczenia gęstości elektronowej.

Aby sprawdzić poprawność tej teorii Penlidis Aleksander (Alexander Penlidis) i jego współpracownicy badali na poziomie mikroskopowym, zdolność gekona, aby trzymać się każdej powierzchni. Stwierdzili oni, że efekt występuje, gdy kontakt elektryzująca dwa kawałki (nogi i powierzchnia) w kontakcie i dzielić się ładunki elektryczne. Rezultatem jest ujemny ładunek elektrostatyczny netto z jednego materiału, a ładunek dodatni na drugi, co powoduje siłę przyciągania między nimi.

Gekony potrafią pełzać na całkowicie gładkiej powierzchni (fot Wikipedii).

W ramach eksperymentu, fizyków mierzona elektrycznych ładowania i siły adhezji powstające ze styku łapy gekona dwa rodzaje podłoży polimerowych - jeden z Teflon AF, zaś drugi z polidimetylosiloksanu. W obu przypadkach kontakt stopy gecko okazały naładowana dodatnio, a powierzchnia odpowiednio zyskuje ładunek ujemny.

Ponadto, siła adhezji skorelowana z wielkością ładunku elektrostatycznego, który został wygenerowany. Pomimo faktu, że powierzchnia Teflon ma mniejszy potencjał do generowania siły van der Waalsa, że ​​pochodził z gecko stworzyć największą przyczepność. To, według naukowców sugeruje, że jest to elektryfikacja kontakt odgrywa ważną rolę w zdolności adhezji Gecko. Odkrycia zostały opisane w artykule opublikowanym w wydaniu Journal of the Royal Society Interface.

Odkrycie to jest pierwszym od 80 lat, odrzucając ogólnie przyjętą teorię, że oddziaływanie elektrostatyczne nie są istotne "lepkość" Gecko stóp. Penlidis i jego współpracownicy uważają, że ich badania sięga już w 1934 roku, kiedy to niemiecki naukowiec Wolf-Dietrich della (Wolf-Dietrich Dellit) przeprowadził własne doświadczenia.

Natura dostarcza specjalny łapy gecko czułek tworzenia ultratesny kontakt z powierzchnią (fot Wikimedia Commons).

Następnie fizyków stosowane zjonizowane powietrze, które neutralizują oddziaływań elektrostatycznych, wskazując go w kierunku łapy gekona, związanego z powierzchnią metalu. Jednakże działanie powietrza nie mają żadnego wpływu na zdolność zwierzęcia. Penlidis wyjaśnia, że ​​monitorowanie Dellita odpowiada ich zawarcia, od styku szczeciny i powierzchni jak ciasno, że zjonizowane cząsteczki w powietrzu po prostu nie są w stanie wniknąć pomiędzy nimi, w celu zneutralizowania interakcję.

W związku z tym odkryciem pozostaje bez odpowiedzi, dopóki tylko dwa pytania: jak gekon jest utrzymywany w szorstkich i nierównych powierzchniach, i dlaczego w toku ewolucji, zwierzęta te stają się tak niezwykłe zdolności. Pierwsze pytanie Penlidis i jego współpracownicy obiecali zrobić w najbliższej przyszłości, ale biolodzy będą mogli odpowiedzieć na sekundę.