Геконите са любимци на биологично вдъхновени физици и роботисти заради безпрецедентната им способност да се вкопчват в стени и да се ровят по тавани, като използват подобни на косата структури на пръстите на краката си, които се възползват от силата на ван дер Ваалс. В резултат на това геконовите крака получават по-голямата част от изследването.
Свързано съдържание
- Геконите имат изненадващо силен захват на смъртта
Сега австралийски и британски екип прави казус за геконова кожа. Както наскоро откриха, мънички суперхидрофобни шипове на рождените дни на гущерите активно задвижват водни капчици, или леко ги пускат като фенери на водни небета или ги отстрелват като топки за басейн. Както екипът съобщава в интерфейса на Кралското общество, тази новооткрита „гековесценция“ вероятно е ценна стратегия за оставане без болести. Във влажна среда поддържането на кожата суха би помогнало да се обезсърчи бактериите или гъбичките да се пребивават и да причинят гадни инфекции, бани на някои влечуги.
Изследователите направиха откритието с диви гекони с шарка, вид гущер, който живее на места в Австралия, които получават малко дъжд, но които са обилни от влажност и роса за една нощ. За съжаление екипът трябваше да евтаназира геконите за експеримента. Те премахнаха кожата на гущерите и я разделиха на малки участъци, които поставиха върху медна плоча, която се държеше по-студена от точката на оросяване в лабораторията, насърчавайки конденза да се образува естествено. Те използваха сканиращ електронен микроскоп, за да увеличат фините шипове на гекона, всеки с височина само няколко микрометра, и също заснеха кожата в макромащаба.
Екипът определи не един, а няколко механизма, отговорни за изчистването на кожата от гекони от вода. Подобно на водоустойчив лист на лотос, структурата на кожата на гекона насърчава малки роси да се агрегират заедно, предотвратявайки равномерното разпределение на водата по цялата повърхност. Докато повече вода се събира, капчиците растат. Когато капките достигнат достатъчно голям размер, те започват да взаимодействат със сили като вятър и гравитация, като същевременно се отблъскват от хидрофобните шипове на геконите. Водна капчица с размери около 2 милиметра, например, би почувствала отблъскващата сила на около 100 000 кожни шипове. В крайна сметка външните процеси печелят и капчицата се задвижва извън кожата.
Два комплекта изображения от времеви серии показват малка капчица, сблъскваща се с по-голяма, което кара комбинираната капчица бързо да се задвижва от кожата на гекона. Изображение: Watson et al., Кралско общество интерфейс Екипът също така забеляза, че когато мъничка външна капчица (например от мъгла) кацне върху по-голяма капчица, която вече е върху гекона, получената промяна в повърхностната енергия отстрелва голямата капка с висока скорост, почти като две топки в басейна се сблъскват. И накрая, те открили, че много малки капки вода - с диаметри от около 10 до 80 микрометра - не изискват външни взаимодействащи сили да бъдат задвижвани от кожата. Те са достатъчно малки, че хидрофобните шипове просто се отърват от тях. Изследователите са тествали само гекони с шарки, но предишни проучвания са открили микроспири на всички видове гекони, намеквайки, че други видове могат да имат влагозащитни сили.
Изглежда, че Geckos може да помогне не само за био-вдъхновен дизайн на лепилото, но и за потенциални самосъхнещи повърхности. Може би всеки прозорец на бъдещето ще бъде вграден със собствена синтетична геконова кожа, забраняваща кондензацията, преди дори да може да се образува.
