美开发超级黏胶 可黏300公斤重物

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【大纪元2012年03月13日讯】(大纪元记者王平综合编译)美国科学家模仿蜥蝪的生理结构,研制出一种索引卡大小的超级黏胶,可以将700磅(300公斤)的重物黏在墙上不会掉落。这种具有强大抓地力的材料,在商业、工业、医疗和军事上的用途可说潜力无穷。

一世纪以来,全球的科学家都在研究蜥蝪如何在垂直的平面或天花上爬行自如,它的体重只有5盎司(140公克),但是当它四脚着地时需要9磅(4公斤)的力量才能把它移走。

蜥蝪超强的抓地力原因在于脚底的肉垫上密布无数的纤毛,无论它爬到哪里,这些纤毛都和接触面的分子产生静电而吸附在一起,而且虽然它脚上的吸附力超强,只要蜥蝪脚踝一转,吸力立刻消失,它可以拔脚就走。

美国麻州大学艾姆斯特校区的形态学专家厄席克(Duncan Irschick)认为,蜥蝪的超强抓地力不仅来自脚底的纤毛,也和其腿部的生理结构有关,蜥蝪的骨骼、皮肤和肌腱相互作用,产生四只脚可以随意黏贴住平面又可以随意抽离的能力。

研究人员用粘性的敷料仿制蜥蝪的皮肤,另将软垫编织成坚硬的材料,模仿蜥蝪脚底的肉垫,以便能尽量大面积地吸附在平滑的表面支撑重物,又能像蜥蝪一样随时抽离。


美科学家模仿蜥蝪的生理结构制成超级黏胶(摄影:ALBERTO PIZZOLI/AFP/Getty Images)


他们另外把材料缝在仿制的皮肤上,模仿蜥蝪腿部连接皮肤和骨骼的肌腱,以利保持硬度承受拉力,又能旋转自如。这样的设计类似蜥蝪的脚贴地时的生理结构。

他们制成的干性黏胶(称为蜥皮Geckskin),尺寸为4X4英寸,或10X10公分,大约等于一张索引卡大小,可以贴在垂直的平滑表面并承受700磅以上的拉力,例如把一个大型平面电视黏在墙上,不会掉落,但是轻轻一扯黏胶就可以拿下来,不会像胶带一样留下任何黏胶;这个产品还可以无限制的重复使用,不会失去黏性。最重要的是蜥皮的材质是普通的热塑性高分子材料聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS),成本低而坚韧耐用,未来应可大量生产。

美国政府国防高阶研究计划处(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)资助此计划之研发,他们希望可以在国防部的行动计划中使用此种产品,让士兵和特种部队能像蜘蛛人一样爬墙。

上述产品已发表于《高阶材料》(Advanced Materials)期刊。

(责任编辑:毕儒宗)

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