ตุ๊กแกปีนกำแพงได้อย่างไร? จิ้งจก

สิ่งที่ข้ามความคิดของเราอย่างแน่นอนคือวิธีที่ตุ๊กแก (หรือที่เรียกว่าตุ๊กแก) ปีนกำแพงและเดินบนเพดานที่ท้าทายกฎแห่งแรงโน้มถ่วง? พวกเขาปล่อยกาวบางชนิดผ่านอุ้งเท้าหรือไม่? ทำไมพวกเขาถึงไม่ติดกัน?

ในความเป็นจริง,มันไม่ใช่กาว ที่ปล่อยเพราะขาของตุ๊กแกไม่เคยสกปรกจึงไม่ทิ้งสารตกค้างใด ๆ และถึงแม้จะสามารถเกาะติดพื้นผิวใด ๆ ได้ยกเว้น เทฟลอน. นอกจากนี้พวกเขาไม่เพียง แต่ติดได้อย่างง่ายดาย แต่ยังยึดติดกับความพยายามเพียงเล็กน้อย

ถ้าไม่ใช่กาวจะเป็นแบบดูดไหม? การทดสอบในห้องสุญญากาศพบว่านี่ไม่ใช่กลไกของคุณที่จะไม่ล้ม.

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าความสามารถของสัตว์เลื้อยคลานตัวน้อยนี้เกี่ยวข้องกับ กองกำลังแวนเดอร์วาลส์ซึ่งเป็นกองกำลังระหว่างโมเลกุลที่ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ Johannes Diederik van der Waals (1837-1923) ซึ่งกำหนดแรงที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล

หนึ่งในกองกำลังเหล่านี้ ที่ของ ไดโพลเหนี่ยวนำเป็นตัวที่เกาะอยู่ระหว่างขาของจิ้งจกกับพื้นผิวที่มันเดิน แรงเหล่านี้เป็นผลมาจากกระบวนการต่อไปนี้: ในการแยกโมเลกุลเหล่านี้ไม่มีไดโพลและไม่มีขั้ว แต่เมื่อพวกมันเข้าใกล้ แรงดึงดูดทางอิเล็กทรอนิกส์หรือแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของพวกมันสามารถ ทำให้เกิดการเสียรูปของเมฆอิเล็กทรอนิกส์ในชั่วขณะ ทำให้เกิดขั้วบวกและขั้วลบ ชั่วคราว. ไดโพลนี้ก่อตัวขึ้นในโมเลกุลหนึ่งทำให้เกิดการก่อตัวของไดโพลในโมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงกัน ดังนั้นพวกมันจึงดึงดูดซึ่งกันและกัน ทำให้ตัวเองติดอยู่หรือเชื่อมต่อกัน

แรงระหว่างโมเลกุลประเภทนี้ถือว่าอ่อน และแรงโน้มถ่วงมักจะแทนที่แรงดังกล่าว นั่นเป็นเหตุผลที่เราไม่สามารถปีนกำแพงได้

แต่ในกรณีของตุ๊กแกจะต่างกันเพราะขาของมันมีเส้นใย (ขนแปรง) นับล้านเส้น แบ่งโครงสร้างออกเป็นพันๆ อย่าง มีความหนาหนึ่งในสิบของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม เรียกว่า ไม้พาย ความจริงที่ว่าพวกมันมีขนาดเล็กมากจะเพิ่มพื้นที่ที่สัมผัสกับผนังและคูณด้วยไม้พายนับพัน ขาของจิ้งจก พลังของ Van der Waals สร้างแรงดึงดูดมากพอที่จะรับน้ำหนักของเจ้าตัวเล็กตัวนี้ได้ จิ้งจก.

เส้นใยเหล่านี้มีความแข็งแรงในการยึดติดมากจนหนึ่งล้านเส้นซึ่งเทียบเท่ากับพื้นผิวเหรียญสามารถยกเด็กที่มีน้ำหนัก 20 กก. ได้

หลักการเดียวกันนี้ใช้กับสัตว์อื่นๆ ที่สามารถปีนกำแพงได้เช่นกัน แมงมุม และ แมลงวัน.

นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามจำลองปรากฏการณ์นี้อย่างดุเดือด พวกเขาสามารถพัฒนาวัสดุที่มีคุณสมบัติเหล่านี้จะเป็นทางเลือกแทนเวลโคร (ซึ่งก็คือa เลียนแบบธรรมชาติเนื่องจากการออกแบบขึ้นอยู่กับเมล็ดหญ้าเจ้าชู้) ซึ่งสามารถใช้งานได้เช่นในการใช้งาน ทางการแพทย์

พวกเขายังต้องการพัฒนาหุ่นยนต์ที่สามารถไต่กำแพงได้อย่างปลอดภัยเพื่อใช้ในภารกิจกู้ภัย ยังมีแนวคิดที่ทำให้มนุษย์สามารถปีนภูเขาได้ในอนาคตโดยไม่ต้องใช้เชือกหรือลวดเย็บกระดาษ

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-as-lagartixas-conseguem-subir-pelas-paredes.htm