σχετικό περιεχόμενο
- Οι επιστήμονες μπορούν να ενεργοποιήσουν ή να απενεργοποιήσουν αυτή τη συσκευή πιασίματος που εμπνέεται από το Gecko με το κτύπημα ενός φωτός
Ένα ωραίο gecko. Φωτογραφία: Ethan Knapp και Alyssa Stark
Όποιος ζει ή έχει επισκεφθεί μια τροπική χώρα είναι πιθανότατα εξοικειωμένος με το τσίπ τσίμπημα του gecko. Αυτές οι φιλικές μικρές σαύρες κατοικούν σπίτια και ζούγκλες που εκτείνεται από την Ινδονησία στην Τανζανία προς τη Δομινικανή Δημοκρατία. Εμφανίζονται μετά το ηλιοβασίλεμα, εκμεταλλευόμενοι την όραση νυκτερινής όρασης - η οποία είναι 350 φορές πιο ισχυρή από την ανθρώπινη - και είναι ευπρόσδεκτοι επισκέπτες σε σπίτια και ξενοδοχεία, καθώς χάνουν τα κουνούπια και άλλα έντομα παράσιτα.
Εκτός από τους ντόπιους, οι επιστήμονες αγαπούν και αυτές τις πολύχρωμες σαύρες. Οι Geckos κατέχουν τη μοναδική ικανότητα των σαυρών να τρέχουν σε επίπεδα τοίχους και να δαγκώνουν τις οροφές, ακόμη και αν η επιφάνεια είναι πολύ ομαλή. Οι ερευνητές έχουν προβληματίσει για αυτή την ικανότητα εδώ και χρόνια και δεκάδες εργαστήρια έχουν δοκιμάσει την προσκόλληση της gecko με την ελπίδα να εκμεταλλευτούν αυτήν την υπερδύναμη για πιθανή χρήση σε όλα, από τη ρομποτική έως την τεχνολογία του διαστήματος έως την ιατρική μέχρι την ταινία gecko.
Τα δάχτυλα των Gecko, όπως φαίνεται, περιέχουν δομές που μοιάζουν με τρίχες και σχηματίζουν μια διεπαφή πολλαπλών επαφών, που σημαίνει ότι οι γκέκοι πλέκονται με χιλιάδες μικροσκοπικές συγκολλητικές δομές αντί για ένα ενιαίο ενιαίο πόδι.
Ωστόσο, παραμένουν κενά στην κατανόηση από τους ερευνητές του τρόπου με τον οποίο τα πόδια του gecko αλληλεπιδρούν με τις επιφάνειες στο φυσικό τους περιβάλλον, ειδικά σε ξηρές και υγρές συνθήκες. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι τα τακάκια gecko είναι υπερ-υδρόφοβα ή απωθητικά στο νερό, όμως οι geckos χάνουν την ικανότητά τους να προσκολλώνται στο γυαλί όταν βρέχονται. Γιατί δεν απωθούν μόνο το νερό και προσκολλώνται στην επιφάνεια γυαλιού κάτω; Ομοίως, οι επιστήμονες αναρωτιούνται πώς οι γκέκο αντιμετωπίζουν τα υγρά φύλλα στο δάσος κατά τη διάρκεια των καταιγίδων βροχής.
Ένα νέο έγγραφο που δημοσιεύεται στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών διερευνά αυτά τα μυστήρια. Οι συγγραφείς αποφάσισαν να δοκιμάσουν το gecko grip σε μια σειρά υγρών και ξηρών υλικών που προσελκύουν και απωθούν το νερό. Για να εκτελέσουν τα πειράματά τους, έστειλαν έξι γκέκους με ζιζάνια με γκέτσο. Τοποθετούσαν τους γκέκο σε τέσσερις διαφορετικούς τύπους υλικών, όπως γυαλί, πλαστικό και μια ουσία σχεδιασμένη να μιμείται κηρώδη τροπικά φύλλα. Αφού έδωσαν στους σαύρους λίγο χρόνο για να προσαρμοστούν στο καινούριο τους περιβάλλον, οι ερευνητές εφάρμοσαν μια ομοιόμορφη πίεση που τραβούσε τις ζουρίδες των γκέκων, τραβώντας την αντίθετη κατεύθυνση από εκεί που τα ζώα περπατούσαν. Τελικά, οι γεγκοί δεν μπορούσαν πλέον να προσκολληθούν και να χάσουν το πιάσιμο τους. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να μετρήσει τη συγκολλητική δύναμη που απαιτείται για να εκτοπίσει τα ζώα. Επανέλαβαν τα ίδια πειράματα σε πολύ υγρές συνθήκες.
Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι τα υλικά που είναι πιο "διαβρέξιμα" - μια ένδειξη του βαθμού στον οποίο μια επιφάνεια προσελκύει μόρια νερού - τόσο λιγότερη δύναμη χρειάστηκε για να διαταράξει τις λαβές του γίγαντα. Το γυαλί είχε την υψηλότερη διαβρεξιμότητα των επιφανειών που οι ερευνητές εξέτασαν και οι γκέκοι εύκολα γλίστρησαν από το υγρό γυαλί σε σύγκριση με το ξηρό γυαλί. Όταν το υλικό βρεθεί υγρό, το νερό σχηματίζει ένα λεπτό, ελκυστικό φιλμ που εμποδίζει τις μικρές τρίχες του gecko να έλθουν σε επαφή με την επιφάνεια.
Οι χαμηλές ιδιότητες διαβροχής των κηρώδινων φύλλων, από την άλλη πλευρά, επιτρέπουν στους geckos να δημιουργήσουν μια ανθεκτική λαβή, ακόμη και σε καταιγίδες, επειδή τα φύλλα απωθούν ενεργά το νερό. Οι γεκισμοί έγιναν εξίσου καλά σε υγρές και ξηρές συνθήκες στην επιφάνεια που μιμούνται τα φύλλα, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Ο τρόπος με τον οποίο οι γεγκοί αλληλεπιδρούν με τις επιφάνειες εξαρτάται από μια θερμοδυναμική θεωρία της προσκόλλησης, καταλήγουν οι συντάκτες. Αυτά τα χαρακτηριστικά υπαγορεύονται από τη δύναμη του Van der Waals ή το άθροισμα των ελκυστικών και απωθητικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των δακτύλων των γκέδων και των χαρακτηριστικών των επιφανειών με τις οποίες έρχονται σε επαφή. Εφ 'όσον αυτές οι ελκυστικές δυνάμεις τσιμπάνε, οι γκέκο είναι στην τύχη για να πάρουν μια λαβή σε οποιαδήποτε επιφάνεια έρχονται σε επαφή με, ανεξάρτητα από το εάν είναι υγρό ή ξηρό.
Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα της ολικής πρόσφυσης των ζώων, διαπιστώσαμε ότι οι υγρές επιφάνειες που επιτρέπουν ακόμη και το ασθενές σύστημα gecko να παραμείνει λειτουργικό για την προσκόλληση και την πιθανή μετακίνηση.
Τα ευρήματά μας υποδεικνύουν ένα επίπεδο ευελιξίας στο σύστημα κόλλας gecko που προηγουμένως δεν υπολογίστηκε και θέτει υπό αμφισβήτηση ενδιαφέρουσες εξελικτικές, οικολογικές και συμπεριφορικές προβλέψεις.
Εκτός από την ανακάλυψη του πώς οι προσαρμογές gecko βοηθούν τις σαύρες να αντεπεξέλθουν στο φυσικό τους περιβάλλον, οι συγγραφείς πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους μπορούν να συμβάλουν στο σχεδιασμό νέων συνθετικών ροκτύλων gecko που μπορεί να ξεπεράσουν την πραγματική ζωή υγρό γυαλί αχίλλειος φτέρνα, χρήσιμα ίσως για τον καθαρισμό ουρανοξύστη παράθυρα, κατασκοπεία σε ύποπτους τρομοκράτες ή απλά αλλαγή ενός δυσπρόσιτου λαμπτήρα.
