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        飛檐走壁鞋

        2023-08-23 04:19:04
        知識就是力量 2023年8期
        關(guān)鍵詞:黏附力范德華剛毛

        為什么壁虎的皮膚不分泌黏液也能附著在墻壁上?科學家通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),它的每只腳上都長有約50萬條由角蛋白構(gòu)成的納米級尺寸的剛毛。這些長0.03~0.13毫米、直徑僅為我們頭發(fā)絲1/10的剛毛,末端又會分岔成不計其數(shù)的鏟狀匙突??茖W家根據(jù)這些特殊的結(jié)構(gòu),制作出了“壁虎膠帶”,用這種膠帶制作的鞋底,具有驚人的黏附力。

        壁虎能夠在墻壁、玻璃等粗糙或光滑的表面上行走,是因為其腳上極微小的匙突會和接觸面產(chǎn)生范德華力。范德華力(又稱分子作用力)是產(chǎn)生于分子或原子之間的靜電相互作用,雖然能量非常微小,但因為壁虎的匙突眾多,積少成多就能承載壁虎自身的重量了。

        這種黏附力不是只靠垂直于接觸面的壓力,更多的是依靠平行于接觸面的拉扯,而當這種拉力超過某一臨界角時,剛毛便能輕松地與接觸面分離,依靠這一原理,壁虎便能在天花板上行動自如。

        壁虎的剛毛具有自我清潔的能力,每一撮剛毛之間確實存在空隙,不過施加于剛毛之間的每一次橫向拉扯都會將空隙間的灰塵推出,因此壁虎的腳掌可以一直保持干凈的狀態(tài)。

        未來,這種材料會被應用于更多的場景中,提高人們在各種地形下的運動效率,帶來更多的便利。

        (責任編輯 / 張麗靜 美術(shù)編輯 / 韋英章)

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