Сами разработчики называют свое творение «насекомой лентой», поскольку микроструктура ее повторяет природную, которая формируется на лапках насекомых. Немецко-американская группа ученых проанализировала более 300 видов этих животных прежде, чем найти оптимальный образчик, подходящий для наших человеческих целей.
Прилипала: Жучковый скотч
Жучок-листоед помог ученым создать новое клейкое вещество. Вдвое более липкое, чем скотч, оно с легкостью приклеивается даже к пыльным и грязным поверхностям, легко чистится мыльной водой и может использоваться многократно.
Действительно, различные животные используют разные механизмы для того, чтобы карабкаться по наклонным и вертикальным, гладким и скользким поверхностям. И разные их примеры вдохновляют современных ученых на создание материалов с разными возможностями. Достаточно вспомнить лапки ящериц-гекконов, по образцу которых разработчики обещают создать настоящий костюм Человека-Паука: «Залезть на стенку».
На этот раз особое внимание их привлекли насекомые, несущие на своих лапках плотный слой мелких волосков размерами от пары микрометров до миллиметров. Оказалось, что эти щетинки расположены в строгом иерархическом порядке, оптимизирующем контакт с поверхностью. При этом более короткие и плотно расположенные волоски обеспечивают больший контакт и, как следствие, большее прилипание. Образцом ученым послужили лапки жуков-листоедов: именно их «рисунок на подошве» они воссоздали в лаборатории.
«Насекомая лента» обладает самой высокой липучестью изо всех многоразовых липких материалов, и сохраняет свои свойства на протяжении тысяч циклов. После загрязнения ее можно вымыть мыльной водой — при этом первоначальные свойства полностью восстановятся. Кончики щетинок напоминают шляпки грибов, что позволяет им легко прилипать и к неровным поверхностям.
Один из участников исследования, Станислав Горб (Stanislav Gorb), говорит: «Адгезивная сила лапок насекомых, пауков, гекконов, которую они демонстрируют на гладких стеклянных поверхностях, достигает 100 КПа. Наш материал показывает результат в 60 КПа».
Ученые провели наглядную демонстрацию возможностей своего материала, используя 120-граммового радиоуправляемого робота Mini-Whegs: оснащенный новой лентой, он с легкостью вскарабкался по вертикальному стеклу. Кстати, год назад робот, карабкающийся по стеклу за счет использования лапок, имитирующих строение лапок ящерицы, был назван журналом Time в числе технологий года.
По публикации PhysOrg.Com