科学家研究壁虎装 飞檐走壁或成真

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【大纪元8月31日讯】(大纪元记者黄凯熙编译报导)美国国防部“前瞻研究计划”(advanced research projects programme)的“仿生机器人”(bio-inspired robotics)专家声称:人类能像电影《蜘蛛人》一样的飞檐走壁科幻情节,即将真实上演!

根据英国《每日电讯报》(Telegraph)报导,专家表示能让人类展现壁虎功的技术已臻成熟;想要像蜘蛛人一样自在的穿梭在摩天大楼间,只要穿上特殊材质制成的手套与鞋子,就能化科幻为现实。

美国史丹佛大学的研究小组,已经成功的开发出仿壁虎脚趾,这种具攀附墙壁与天花板,并能行动自如的新纺织品。穿上仿壁虎脚趾材质的机器壁虎,已能宛若真壁虎一样的顺利攀爬在玻璃窗与金属壁面上。

这群机械工程师计划把新发明的尺寸放大,成为适合人类穿戴的壁虎手套与鞋子,以挑战人类实现蜘蛛人飞檐走壁的梦想。研发小组把这项蜘蛛人计划,命名为“Z-Man”。

壁虎之所以能够抵抗地球引力,在檐壁间自由穿梭,其关键秘密是它的脚趾上,布满了许多微绒毛,因此也增加了壁虎脚趾与接触面的面积,从而可以轻松的进行所谓的“单向沾黏”(one-way adhesive)运动。

涉足这方面研究的技术人员,在过去十年来一直无法突破技术。要创造出一种足以承载人类重量,且能让人挂在墙壁上进行垂直运动的材质,就是这项发明的最大挑战。

如今,史丹佛大学的研究小组,已成功的开发出这种类似橡胶的材质,并在表面上覆盖仿壁虎脚趾微绒毛的合成纤维。这些被称为“刚毛”的仿壁虎微绒毛,其直径大约只有人类毛发的十分之一,它也是能让壁虎攀墙走壁的关键物。现在这项仿生科技,已大大的迈向真实生物功能的境界,扭转了以往的颓势。

研发这项技术最困难的地方是,该如何强力附着并能轻易剥离。因为沾黏攀附墙壁后的下一个动作是抽离,才能进行移动行走的动作,这也是以往难以突破技术的关键因素。

如今研究小组声称,他们新发明的材质强韧且稳定,材质剥离接触面后,也没有产生残留或破坏的情况。他们已成功的让一只命名为“Stickybot”的机械壁虎,穿上新发明的材质并顺利的在玻璃窗上漫步。

科学家目前已开始计划进行下一步的实验,朝向制作出“可供人类攀墙行走的壁虎黏着设备”。这种手套或鞋子的材质,必须足以承受人类整个悬挂在墙壁上的重量。

研究小组负责人Mark Cutkosky教授表示,要让人攀附在墙上有几种构想,他说:“除非使用吸盘,但这种方法毫无效率;再来就是使用干性黏着的方式,这就是壁虎采用的方法。”

壁虎功的成功秘诀在于“单向沾黏”。这种产品可以在接触面的单一方向上,产生颇具黏性的附着力;但是在相对的另一方向,则是可以轻易的剥离接触面。

“仿生机器人”(bio-inspired robotics)专家Cutkosky教授说:“要达到黏脱自如的效果,可不是一般的黏着胶带能轻易做到的。当你黏上接触面后,再来是要想办法撕下它。以前穿上其他的黏着材质行走,就好上套上口香糖在脚上走路一样。你必须一边费力的攀黏在接触面上,再想尽办法的拔出来往前走。而发明‘定向黏附’(directional adhesion)技术后,机器壁虎在垂直壁面行走时,就好像是用脚上的钩子勾住墙壁,或是解钩剥离接触面一样容易。”

研究小组目前研发成功的四腿“Stickybot”,其外形几乎和真壁虎无异,“Stickybot”身后也有一条可以帮助平衡的尾巴。大小和一支儿童手臂差不多的“Stickybot”,已经能稳定的垂直攀上墙壁,它的脚可以轻松自在的进行黏着和剥离的动作。

史丹佛大学的研究团队表示,他们致力研发足以承载人类重量的材质,其成功的结果已指日可待。
(http://www.dajiyuan.com)

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