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世界上许多生物在自然界“适者生存”及长期演化中练就了一身特殊的本领。壁虎、蜘蛛、蚂蚁等,它们不仅能在垂直墙壁上运动自如,而且能在天花板上停留和爬行,地球引力对它们似乎没什么影响。我们不禁要问:是什么使壁虎拥有超强的黏附力?这种能力能否被人类所用呢?
壁虎种类虽然多种多样,但其脚掌结构在微观上却是惊人的相似。壁虎的每个脚趾上,生有上百万根细小的刚毛,每根刚毛的末端又分叉形成数百根更细小的绒毛。脚掌上纳米量级的刚毛与物体表面接触时,它们分子之间会产生一种微弱电磁力,保证脚掌能轻易地与各种表面达到近乎完美的结合。因此壁虎能够克服地心引力,而具有一种天生的“特异功能”。科学家通过对壁虎等生物超强黏附能力的研究,仿生设计出科学家称之为“壁虎胶带”的黏合剂,用于外科手术使用的夹子和缝线、登山者使用的安全装置和医用绷带,甚至还有足球守门员使用的超强黏性手套。
更让人难以置信的是,壁虎的脚掌不但具有强劲的黏附力,而且还能够做到“百花丛中过,片叶不沾身”“动一动脚掌,不带走一颗沙粒”。之所以会出现这种情况,是因为壁虎脚掌表面具有类似“荷花效应”的自清洁能力。所谓的“荷花效应”是指表面的一种超疏水性。这种“疏水性”指的是一个分子与水互相排斥的物理性质。这就是为什么我们经常会观察到水滴可以在荷叶上来回滚动的原因。利用壁虎和荷叶的“自清洁能力”,我们开发出了自洁、抗污的纳米涂料。将纳米涂料里的二氧化钛物质放到衣服的纤维里面,普通的衣服不仅防油、防水且透气,还有杀菌、防辐射、防霉、自洁等效果。
在近日播出的辽宁卫视《奇幻科学城》节目中,北京师范大学物理系李春密教授讲到,未来的某一天,人类将借助仿生壁虎手套,让普通人也能实现飞檐走壁的“超能力”。随着科学的发展,越来越多的仿生材料将会出现在我们生活中,动物界的神奇“超能力”将带给人类无限可能,这其中还有更多“宝藏”等待着我们去挖掘。