Профессор Станислав Горб из Металловедческого института Общества Макса Планка (ФРГ) не так давно разработал для компании Gottlieb Binder липкую ленту, основное ноу-хау которой подсмотрено у конечностей насекомых и гекконов.
Лента отличается тем, что не зависит от наличия — и неизбежного последующего высыхания — клеящих компонентов и может быть многократно использована практически без потери своих качеств.
Кроме того, её адгезия управляема. Как и у геккона, изменение угла, под которым такая поверхность находится к опорной, контролирует и силу сцепления между ними, что позволяет «отклеивать» ленту без особых проблем, одновременно исключая случайный отрыв.
Если нынешний скотч любого состава уже после нескольких приклеиваний практически полностью теряет сцепление с материалом, то новая синтетическая лента, «построенная» на основе кремнийорганических пластиков, может быть использована по меньшей мере 30 тыс. раз без потери своей «прилипающей» (в кавычках, ибо на деле ничего никуда не липнет) способности.
Однако пока все имеющиеся разработки до некоторой степени отстают от природного оригинала. В частности, как показали эксперименты, геккон способен удерживать на лапках груз весом до 2 кг — в десятки раз больше собственной массы.
Новая лента пока не так хороша, ибо имеет лишь 29 тыс. волокон на квадратный сантиметр, а именно их количество считается ключевым для повышения несущей способности пятна контакта за счёт ван-дер-ваальсовых сил. 1,5 млн на см² (уровень наших друзей гекконов) — это, согласитесь, совсем другое дело.
Учитывая, что каждая такая «щетинка» оканчивается сотнями, а то и тысячью ворсинок, всё это позволяет ящерицам висеть на одной лапке, на конце которой находится до 2 млрд окончаний. На самом деле геккон мог бы держаться на поверхности, используя буквально считанные проценты от своих щетинок: просто он подстраховывает себя на случай, если поверхность смочена водой или не очень ровная.
Однако следует иметь в виду, что гекконы потратили на развитие таких «механизмов» намного больше времени, чем инженеры. Поэтому надежда есть. Да что там, созданная по его подобию лента позволяет человеку «приклеиваться» к потолку уже сейчас:
Пока, увы, речь идёт лишь о частичной способности удерживаться руками за потолок. Площадь ленты, которую вы видели выше, примерно 20×20 см — по нескольку квадратных сантиметров на килограмм. Словом, если бы задача создать для промышленного альпиниста что-то вроде костюма Спайдермена и стояла, покрывать такой поверхностью пришлось бы не только руки и ноги, но и иные части тела, а передвижение «по потолку» происходило бы не столько перебежками, сколько своего рода «ползком».
И тем менее липкая лента, продажи которой начались в 2012-м, — первый шаг на весьма многообещающем пути. Тот же взрослый геккон в идеальных условиях на ровной поверхностности теоретически может выдерживать до отрыва аж 133 кг — много больше, чем он весит (~250 г) или может нести на себе физически. Так что конечные результаты бионического копирования его лапок могут оказаться куда более впечатляющими, чем это видится сейчас.
http://science.compulenta.ru/719649/
|
