科學家開發出能像壁虎般飛簷走壁的黏膠

The pitter patter of little feet... climbing straight up a wall
http://www.physorg.com/news120845139.html

January 29, 2008

建構在數年間對於壁虎不可思議的、攀爬垂直牆壁能力的研究上，UCB 的研究者發展出一種黏膠，那首次掌握此爬蟲類的肉趾小腳能夠輕易吸附與輕易釋放的能力。這種材料可證明在一系列產品中都相當有用，從攀爬設備到醫療裝置。

不同於導管膠帶（譯註：用來纏繞水管的銀色膠帶）或膠水，這種這種新材料以數百萬根微小、堅硬的塑膠纖維製成，那創造出吸引力（grip）；只不過二平方公分，就能夠支撐 400 克的重量（近乎一磅）。當膠帶壓至表面時它會黏住，然而此黏膠則是在滑過一個表面時黏住，當它舉起時釋放 -- 這是壁虎可以迅速垂直脫逃背後的訣竅。

這項新研究出現在 2008 1/23 線上版的 Journal of the Royal Society Interface 上。

這裡還有其他靈感來自於壁虎腳的合成黏膠，而且它們的黏著十分類似傳統膠帶。相較之下，這種新黏膠沿著表面拂過以形成附著力。雖然很適合用來懸掛海報，不過此特性對於任何需要活動的應用更加重要，例如攀爬。

"壁虎具有相當複雜的服貼腳趾、微米纖維、奈米纖維以及奈米吸盤階層結構，那讓足部稍微努力一下就能夠附著與釋放，" 共同作者以及柏克來教授Ron Fearing 表示，"壁虎使得它看起來簡單，但當此動物需要控制方向時，牠需要移動牠的腳趾 -- 修正動作也不費力，" 他說。

這種新材料的新奇之處在於它會愈用愈強。在實驗中，當它緊緊支撐時，它會再三摩擦玻璃板。額外的強度是因為纖維過度折彎後，製造了更多接觸所致，然而一旦釋放，纖維又會恢復成原本的形狀。研究團隊正在探索永久折彎纖維的方式，讓其吸引力打從一開始就是最強的，無須按摩。

根據 Fearing 表示，這種新材料是第一個模仿壁虎足部「本來就不黏（non-sticky by default）」的本質。柏克來的研究者，所有的工程師都與柏克來的生物學家 Robert Full 以及 Lewis and Clark College 的 Kellar Autumn 密切合作，揭開這種獨特足部背後的關鍵自然特性、能夠在垂直表面具有高度機動性的祕密。

Fearing 等人是 NSF 所贊助的 Nanoscale Interdisciplinary Research Team（NIRT）的一部份，這是一個在 2003 年特別指派的任務，要開發自生物學上取得靈感的合成壁虎黏膠。

※ 相關報導：

＊ Sliding-induced adhesion of stiff polymer microfibre arrays. I. Macroscale behaviour
http://journals.royalsociety.org/content/r9p6kt872l1h6nj2/

Jongho Lee, Carmel Majidi, Bryan Schubert, Ronald S. Fearing
Journal of The Royal Society Interface
doi: 10.1098/rsif.2007.1308

＊ Sliding-induced adhesion of stiff polymer microfibre arrays. II. Microscale behaviour
http://journals.royalsociety.org/content/22l4217877l1250q/

Bryan Schubert, Jongho Lee, Carmel Majidi, Ronald S. Fearing
Journal of The Royal Society Interface
doi: 10.1098/rsif.2007.1309

＊ 壁虎機器人 爬牆如履平地
＊ 在水面行走的機器人
＊ 神奇水膠可修補、再生人類組織
＊ 能自我癒合的聚合物
＊ 幾乎合任何東西都可黏的 "奈米膠"
＊ MIT 開發可任意改變顏色的新凝膠
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＊ MIT 實驗室合成蜘蛛絲更上層樓
＊ MIT 設計光滑的緊身太空裝
＊ 離子遮罩技術讓防水產品更普及
＊ 電一下，「奈米釘」從防水變成可弄溼
＊ 新製程讓奈米纖維具複雜形狀且長度不受限
＊ 愈小愈強 -- 現在科學家知道為何如此
＊ 理論物理學家：聚合物可在真空中研究