Coś, co z pewnością przeszło nam przez głowę, to jak gekon (znany również jako gekon) udaje się wspinać po ścianach, a nawet chodzić po suficie, łamiąc prawo grawitacji? Czy uwalniają jakiś klej przez łapy? Dlaczego nie trzymają się razem?
W rzeczywistości,to nie jest klej że uwalniają, ponieważ nogi gekonów nigdy nie są brudne, nie pozostawiają żadnych osadów, a mimo to udaje im się przykleić do każdej powierzchni, z wyjątkiem teflon. Ponadto nie tylko łatwo się trzymają, ale także przyklejają się z niewielkim wysiłkiem.
Jeśli to nie klej, to czy będzie to rodzaj ssania? Testy przeprowadzone w komorze próżniowej wykazały, że to też nie jest Twój mechanizm na to, by nie spadać.
Naukowcy odkryli, że zdolność tego małego gada ma związek z siły van der Waalsa, które są siłami międzycząsteczkowymi nazwanymi na cześć naukowca Johannesa Diederika van der Waalsa (1837-1923), który określił siły ustanowione między cząsteczkami.
Jedna z tych sił, ta z indukowany dipol, to ta, która osiada między nogami jaszczurki a powierzchnią, po której chodzi. Siły te są wynikiem następującego procesu: w izolacji cząsteczki te nie mają dipola, są niepolarne; ale gdy się zbliżają, przyciąganie lub odpychanie elektronów między ich elektronami a jądrami może: prowadzić do deformacji jego elektronowych chmur, chwilowo, tworząc bieguny dodatnie i ujemne chwilowy. Ten dipol utworzony w jednej cząsteczce indukuje tworzenie się dipola w innej sąsiedniej cząsteczce, a zatem przyciągają się nawzajem, utrzymując się sklejone lub połączone.
Ten rodzaj siły międzycząsteczkowej jest uważany za słaby, a grawitacja zwykle go zastępuje. Dlatego nie możemy wspinać się po ścianach.
Ale w przypadku gekona jest inaczej, ponieważ jego nogi mają miliony włókien (włosia), które są podzielić na tysiące struktur o grubości jednej dziesiątej średnicy włosa, zwanych szpatułki. Fakt, że są tak małe, zwiększa powierzchnię stykającą się ze ścianą i pomnożoną przez tysiące szpatułek nogi jaszczurki, siły Van der Waalsa wytwarzają wystarczającą siłę przyciągania, aby utrzymać wagę tej malutkiej jaszczurka.
Siła klejenia tych włókien jest tak duża, że milion z nich, co odpowiada powierzchni monety, może unieść dziecko ważące 20 kg.
Ta sama zasada dotyczy innych zwierząt, które również potrafią wspinać się po ścianach, takich jak pająki i muchy.
Naukowcy próbują sztucznie odtworzyć to zjawisko. Mogliby opracować materiał o tych właściwościach, który byłby alternatywą dla rzepa (który jest również imitacja natury, gdyż jej konstrukcja oparta jest na nasionach łopianu), które można wykorzystać np. w aplikacjach medyczny.
Chcą również opracować roboty, które będą mogły bezpiecznie wspinać się po ścianach do wykorzystania w misjach ratunkowych. Wciąż istnieją pomysły, które pozwolą człowiekowi wspinać się po górach w przyszłości bez użycia lin czy zszywek.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-as-lagartixas-conseguem-subir-pelas-paredes.htm