模擬壁虎腳部結(jié)構(gòu) 科學(xué)家開發(fā)出疏水粘合材料

2020-05-09 10:54:46來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：壁虎閱讀量：6612

導(dǎo)讀：為什么壁虎等小動物可以在墻面上爬行，而我們?nèi)祟悈s做不到呢？相信在我們每個人成長的過程中，都思考過這個問題，有時還希望自己也能跟這些小動物們一樣飛檐走壁。雖然人類現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了攀巖運(yùn)動，可以稍微滿足一下這個幻想。但實(shí)際情況是，如果不借助任何工具的話，僅靠人類自身是無法緊貼著墻面進(jìn)行運(yùn)動的，因?yàn)檫@項(xiàng)特殊的技能與每一種生物的身體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】為什么壁虎等小動物可以在墻面上爬行，而我們?nèi)祟悈s做不到呢？相信在我們每個人成長的過程中，都思考過這個問題，有時還希望自己也能跟這些小動物們一樣飛檐走壁。雖然人類現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了攀巖運(yùn)動，可以稍微滿足一下這個幻想。但實(shí)際情況是，如果不借助任何工具的話，僅靠人類自身是無法緊貼著墻面進(jìn)行運(yùn)動的，因?yàn)檫@項(xiàng)特殊的技能與每一種生物的身體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

　　事實(shí)上，壁虎之所以能夠緊貼著墻面爬行，主要有兩個原因。第一個就是它們的腳趾粗大，指趾下的皮膚形成了很多橫褶，能夠起到吸盤的作用，使它們附著在墻壁上卻又掉不下來。第二個原因則是壁虎的腳墊上有許多微米或納米級的纖毛陣列，頂端具有絨毛分叉，使它們能夠輕松自如地在墻壁等各種表面上攀爬。

　　在科技發(fā)展的進(jìn)程中，有很多材料的成功研發(fā)都得益于對自然環(huán)境中其它生物的觀察。同樣，壁虎等爬行類動物這種在墻面上出色的附著能力也一直吸引著眾多科學(xué)家們的目光?；趯Υ说难芯?，近年來科研人員不斷模擬、研發(fā)出多種粘合纖維材料，并將其投入到日常應(yīng)用中。但是，很多粘合材料在實(shí)際應(yīng)用中普遍存在的一個問題是，在遇到水和油等液體時，它們的粘合性能就會大大折扣，這也是材料研發(fā)人員一直以來面臨的一個問題。

　　近日，來自德國馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的科學(xué)家們通過對仿生纖維表面和物體表面之間分子間作用力的研究，成功研發(fā)出一種蘑菇狀的仿生纖維粘合材料。據(jù)了解，這種材料不僅具有良好的粘合性能，而且還可以有效排斥水、油等任何液體，保持較強(qiáng)的粘合力。

　　據(jù)研究人員介紹，這一新型材料是他們有針對性研發(fā)出的一種具有超疏液性的仿生纖維粘合材料，其纖維尖端特殊的蘑菇形絨毛結(jié)構(gòu)是排斥各種液體的關(guān)鍵設(shè)計。即使在表面張力非常低的情況下，纖維尖端蘑菇形絨毛結(jié)構(gòu)也可以支撐住液體，保持表面光滑和較高的干附著力，未來，這一粘合材料有望用于各種被液體覆蓋的表面。

　　其實(shí)，不管是哪種材料，其研究和開發(fā)的過程都是復(fù)雜且漫長的。從原理研究到實(shí)驗(yàn)設(shè)計、從材料制造到性能試驗(yàn)，科學(xué)儀器和設(shè)備在這一過程中的作用是不容忽視的。有了顯微鏡，我們才可以對材料的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察；而了解材料的組成和化學(xué)性質(zhì)又離不開X射線熒光光譜儀、原子吸收光譜儀等儀器。同樣，材料試驗(yàn)機(jī)、萬能試驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)設(shè)備在測試階段還能幫助我們測定材料的各項(xiàng)物理性能。

　　科技的發(fā)展不斷為我們帶來更多的新成果，相信隨著新材料、電子化工、新能源等科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與儀器設(shè)備性能的逐步提升，未來將會有更多的新材料被研發(fā)、生產(chǎn)出來，推動我們的生活更加科技化、便捷化。

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