Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Skaler til nye højder med gekko-inspireret klæbemiddel

Kredit:American Chemical Society

Nogle dyr, såsom gekkoer, kan nemt klatre op ad vægge og på tværs af lofter. Men pt. Der findes ikke noget materiale, der gør det muligt for almindelige mennesker at skalere vægge eller tværgående lofter så ubesværet. Nu, videnskabsmænd rapporterer i ACS anvendte materialer og grænseflader et tørt klæbemiddel, der en dag kan gøre det lettere at trodse tyngdekraften.

Gekkoer kan skalere vægge på grund af deres unikke tåpuder, der hjælper dem med hurtigt at fastgøre og løsne fra overflader. Interessant nok, gekkotåpuder er dækket af børstehårlignende lag af et stift materiale kaldet keratin. Den børstehårlignende struktur af keratinen i en tåpude hjælper den med at holde fast - hver pude er dækket af mikroskopiske søjler, som så forgrener sig ved spidserne til endnu mindre strukturer. Forskere har fremstillet tørre klæbemidler med lignende egenskaber, men de har ikke været så klistrede som gekkotæer. Og nogle metoder involverer brug af lag, men det første lag er normalt beskadiget, efterhånden som de efterfølgende påføres. Andre metoder er ikke let at opskalere. Hemant Kumar Raut, Hong Yee Low og kolleger ønskede at skabe et tørt klæbemiddel, der var ultra-klæbende, men også nemt at fremstille i store partier.

Forskerne lavede et tørt klæbemiddel med stift polycarbonat ved hjælp af en nanoimprinting-teknik til at bygge web-lignende lag. Denne metode er omkostningseffektiv, let at udføre og er skalerbar. For at forhindre beskadigelse af det første lag, holdet brugte et offerlag, som blev opløst væk efter det andet lag var påført. I gentagne tilknytnings- og løsrivelsestests, kun et fald på 20 procent i klæbrighed skete efter 50 cyklusser. Dette niveau af vedhæftning varede i op til 200 cyklusser. Forskerne siger, at deres films vedhæftning var sammenlignelig med en gekko. Holdet placerede også den klæbende film på fødderne af en miniaturerobot, som med lethed bevægede sig op ad en 30 graders hældning.