Gengivelse af overflader i nanoskala med klæbeegenskaber svarende til gekko-trædepude

(PhysOrg.com) -- Forskere fra nordøstlige og koreanske universiteter samarbejder om at udvikle en overflade, der efterligner firbens trædepude for ekstraordinær klæbende kvalitet

Inspireret af den lethed, hvormed gekko-øgler kan bevæge sig på næsten enhver overflade, forskere ved Northeastern University, Korea Institute of Science and Technology og Seoul National University håber at gengive egenskaber fundet i gekkoens trædepude til anvendelser lige fra klæbemidler til robotbevægelse og navigation.

Holdet, ledet af Ashkan Vaziri, assisterende professor i maskin- og industriteknik ved Northeastern, og Myoung-Woon Moon, fra Korea Institute of Science and Technology, skabt nanoskala og mikroskala mønstrede overflader med adhæsions- og friktionsegenskaber svarende til gekko-trædepuden.

Den innovative metode, offentliggjort online og i det akademiske tidsskrift Blødt stof , kunne føre til udvikling af et "smart" klæbemiddel, der tilpasser sig miljøstimuli, såsom en buet overflade eller en ru kant.

"Gekko-trædepudens unikke struktur og funktion gør den til et af de mest effektive vedhæftningssystemer, der findes i naturen, " sagde Vaziri, som også leder Northeasterns High Performance Materials and Structures Laboratory.

Geckotæer er dækket af millioner af hårlignende strukturer kaldet setae, som hver er fem mikrometer i størrelse - mindre end et menneskehår. Enderne af setae er tippet med hundredvis af spatler, som bøjer sig og tilpasser sig den overflade, som gekkoen bevæger sig på. Disse egenskaber hjælper gekkoer med at bevæge sig robust på stort set alle lodrette og vandrette overflader.

Forskerholdet designede og skabte en række mikrosøjler, eller hårlignende strukturer, og udsatte dem for ionstrålestråling. Strålingen vippede mikropillerne, resulterer i et område med dobbelt overflade med unikke vedhæftnings- og friktionsegenskaber.

Gennem en række eksperimenter, holdet fandt, at mikropillerne havde kvalitativt lignende friktionsegenskaber og funktion sammenlignet med gekko-fodpuden.

"Hvis udstyret med mikrosøjler, små højteknologiske robotter [til forskning eller militære applikationer] kan muligvis klatre med hastighed, præcision og nøjagtighed på ujævne, glatte overflader, " sagde Vaziri.

Teknologien kan også føre til en ny generation af smarte klæbemidler, der er udstyret til at holde stærke bindinger med enhver overflade, han sagde.