การยึดเกาะ: นิ้วเท้าของตุ๊กแกเกาะติดอย่างไร

ตุ๊กแกเป็นที่อิจฉาของนักปีนหน้าผา กิ้งก่าเหล่านี้สามารถปีนกำแพงและห้อยลงมาจากเพดานได้โดยไม่ต้องใช้กาว แรงดูด หรือกรงเล็บฟุต Feats ตีนตุ๊กแกผสมเกร็ดขนเล็กๆ นับพันล้าน ติดกระจกแน่น

พี. สจ๊วต/PNASในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ก็ค้นพบพื้นฐานทางโมเลกุลของเวทมนตร์ที่ดูเหมือนมหัศจรรย์นี้ เท้าของตุ๊กแกถูกปกคลุมด้วยปลายขนเล็กๆ นับพันล้านเส้น การเลื่อนอิเล คตรอนชั่วคราวในโมเลกุลของไม้พายและหิน ผนัง หรือเพดานที่อยู่ตรงข้ามกัน ทำให้เกิดแรงยึดเกาะแบบแวนเดอร์วาลส์ ตามการศึกษาในวารสารวิชาการของ National Academy of Sciences เมื่อวันที่ 27 ส.ค. การกระทำร่วมกันของอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุลที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้ก่อให้เกิดคุณสมบัติมากมาย รวมถึงจุดเดือดของของเหลวและความแข็งแรงของโพลิเมอร์

หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ

หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันพฤหัสบดี

ที่อยู่อีเมล*

ที่อยู่อีเมลของคุณ

ลงชื่อ

การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการยึดเกาะของตุ๊กแกอาศัยแรงระหว่างโมเลกุล (SN: 15/7/00 หน้า 47) แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าพันธะแวนเดอร์วาลส์หรือการดูดซับน้ำนั้นได้ผลหรือไม่ ในการดูดซับน้ำ ชั้นบางๆ ของของเหลวจะทำหน้าที่เหมือนกาว แต่เฉพาะบนพื้นผิวที่เกาะติดน้ำได้ง่ายเท่านั้น การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าตุ๊กแกเกาะได้ดีพอๆ กันกับพื้นผิวที่ดึงดูดน้ำและไม่ซับน้ำ ผู้เขียนรายงานโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ว่าความกว้างของไม้พายแต่ละอันเป็นเพียงสิ่งที่คาดหวังหากกองกำลังแวนเดอร์วาลส์ปฏิบัติการ

ขนาดที่เล็กและความหนาแน่นสูงของไม้พาย 

แทนที่จะเป็นองค์ประกอบทางเคมี ทำให้ตุ๊กแกเกาะติดโลกได้ดี รายงาน Kellar Autumn จาก Lewis and Clark College ในพอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน และเพื่อนร่วมงานของเขา

ไม้พายของตุ๊กแกทำจากเคราติน ซึ่งเป็นโปรตีนในเส้นผมของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เมื่อนักวิทยาศาสตร์สร้างไม้พายจำลองขึ้นมาจากยางซิลิกอนหรือโพลีเอสเตอร์ วัสดุแต่ละอย่างจะยึดติดกับพื้นผิวหลายประเภทเช่นเดียวกับที่ไม้พายของจริงทำ

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

“เพียงแค่แบ่งพื้นผิวออกเป็นปลายเล็ก ๆ เราก็จะได้การยึดเกาะแบบแห้ง” ออทัมน์กล่าว โครงสร้างดังกล่าวอาจทำหน้าที่เป็นกาวชนิดใหม่ที่ไม่ต้องใช้ของเหลวที่เลอะเทอะและมีกลิ่นเหม็น

ผลงานแสดงให้เห็นว่าการยึดเกาะที่แข็งแรงอาจเกิดขึ้นได้จากสิ่งที่คิดว่าเป็นแรงที่ค่อนข้างอ่อน Matthew Tirrell แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บาราให้ความเห็น นอกจากนี้ ตีนตุ๊กแกที่แยกออกจากกันสูงยังสามารถปรับให้เข้ากับพื้นผิวที่เป็นหลุมเป็นบ่อได้เพียงเล็กน้อย และปรับตำแหน่งได้ง่าย เขากล่าว

กาวที่ดีต้องติดและลอกออกได้ง่าย Anthony Russell จาก University of Calgary ในอัลเบอร์ตากล่าวเสริม “การติดอะไรบางอย่างไม่ใช่เรื่องยาก” เขาตั้งข้อสังเกต “ถอดมันออกแล้วใช้ใหม่ได้ นั่นเป็นสิ่งที่เรียบร้อยอย่างหนึ่งที่ตุ๊กแกทำได้”

Credit : เว็บตรง