Лапка плазуна як поштовх до технологій майбутнього

Маленька центрифуга повільно обертається. Жук сонечко, що сидить у ній, продовжує повзати по барабану. Темп обертання збільшується, комаха більше не рухається, навіть здається, що вона приклеїлася. Барабан починає крутитися дедалі швидше, частота обертів вдосягає вже майже 2500 на хвилину, а жук продовжує триматися за поверхню. Але при частоті понад три тисячі обертів за хвилину він все ж таки відлетить від поверхні приладу, завдяки якому німецькі вчені вивчають силу чіпляння комахи до поверхні.

Сильні жучки

Жук сонечко – не єдина істота, котра здатна без особливих зусиль утримуватися на гладенькій поверхні. Ця здатність притаманна більшості комах, хоча практично кожен вид має особливу техніку чіпляння до поверхні. Одні виділяють спеціальну рідину, в інших лапки немов прилипають до поверхні. Одні можуть утримуватися лише на певних видах поверхні, а іншим це вдається всюди. Розмаїття цих можливостей якраз і вивчає профеcор Станіслав Горб в університеті Кіля. Об'єктами його досліджень є жуки, павуки та сарана. Науковець хоче з'ясувати, яку зчепленість мають окремі поверхні, а також як можна поєднувати різні матеріали.

Всупереч силі земного тяжіння

Гекона, що плазує по стелі та по стінах, бачив, мабуть, кожен. Здалеку – це просто маленька симпатична ящірка з присосками на лапках. Насправді стопа гекона складається з тонких пластинок, на яких ростуть маленькі волосинки. На кінцях вони розділяються на ще менш крихітні ворсинки. Усього таких міні-ворсинок на лапах гекона – мільярди, кожна з них – завтовшки усього 200 нанометрів.

Ці волосинки вкладаються на поверхню, якою плазує гекон, чим більш гладенькою вона є – тим краще. Під час цього діють сили міжмолекулярної взаємодії. Задіяну у цьому випадку сукупність явищ люди могли би використовувати у науково-технічній роботі. Саме цим і займається біоніка – технологія майбутнього. Чим глибше вчені занурюються у мікроскопічні розділи світу природи, тим більше секретів вони розкривають. Чим далі вперед просувається нанотехіка, тим простіше вченим імітувати ефективні природні механізми.

Вже нині професору Горбу і його колегам вдалося розробити клейку стрічку, яка імітує здатність лап гекона зчеплюватися з поверхнею. Ця стрічка, яку назвали «геко-скотч», прилипає до гладенької поверхні, її можна використовувати необмежену кількість разів. Вона також здатна витримувати неабиякий вантаж: нею можна, наприклад, приклеїти до віконного скла молоток.

Роботи-прибиральники і зброя проти шкідників

У технічному музеї міста Ільменау в Тюрингії ця клейка стрічка вже проходить випробування на міні-роботах. Завдяки гекко-скотчу роботи пересуваються гладенькими вертикальними поверхнями. Мета проекту – розробити роботів, які могли би здійснювати очищення шахт або фасадів будинків.

Дані, зібрані на основі вивчення характеристик комах, можуть виявитися корисними і у сфері захисту рослин. Наприклад, завдяки розпилюванню рідини можна було би змінювати поверхню листя таким чином, щоб комаха-шкідник не могла на ньому втриматися. Ідея створення штучних структур за зразком тих механізмів, що існують і успішно функціонують у живій природі, є перспективною. Але для того, щоб повною мірою взяти на озброєння природні технології. потрібно ще чимало досліджень, експериментів та випробувань.

Автор: Зільке Вюнш / Наталя Неділько
Редактор: Леся Юрченко