
新研究顯示,使用與壁虎腳相似的微小頭髮,固定魚能夠強烈而同樣地粘附在具有廣泛粗糙度的表面上。科學家說,魚的吸力能力很容易超過人造吸力杯,並補充說,模仿它們的設計可能會導致新的吸力設備。
北部系列魚(Gobiesox Maeandricus)是一種北美太平洋海岸的鹽水魚類。魚生活在岩石的潮一次環境中,那裡強波電流威脅要把它們扔掉。為了在這種動蕩的環境中生存,魚已經進化了腹部的粘附光盤,佔用其底面的25%。使用圓盤,魚可以在各種表面上獲得死亡抓地力。
研究研究員亞當·薩默斯(Adam Summers)說:“基本上,如果它們被困在表面上,那麼您將不得不真正猛拉它們才能使它們脫穎而出。” “而且,如果您將它們扔進水桶中,然後將其倒出,您將有一個空的水桶,除了裡面的小魚外,什麼都沒有。” [圖片庫:怪異的魚這是給出的
吸力
薩默斯(Summers)和他的同事們想知道,固定魚如何迅速堅持並從任意粗糙度的表面釋放,以及它們與人造吸盤的比較。為了測試這一點,團隊製作了“您能想像的各種砂紙”的環氧模具,從最好的砂紙到足夠粗糙的砂紙,從地板上剝去了飾面。他們將這些模製的表面放入裝滿水的水箱中。
然後,他們將吸力杯和夾魚粘在不同的表面上。該小組使用死去的固定魚來確保魚的記錄固定能力純粹是由於碟片的結構,而不是魚在做的事情(Dead Cringfish保留了96%的活魚吸力堅韌)。研究人員將線束附著在魚和吸杯上,然後使用機器將其拉開,同時測量所需的力量。
他們發現,固定魚產生的粘合力80至230倍其體重。此外,與吸入杯相比,除了完全光滑的杯子外,魚能夠更好地保持在所有表面上。
鏈接魚的秘密
即使團隊在測試前徹底清潔了魚,他們仍然想知道是否是否魚粘液與粘合劑能力有任何關係。因此,他們在兩個不同粘度的液體中進行了實驗 - 一種液體與魚粘液的粘度相匹配,另一種是較厚的甘油。液體,尤其是甘油,有助於吸力杯緊貼除最粗糙的表面以外的所有人,但它們只是略微提高了魚的吸力能力。薩默斯對生命科學說:“粘液不是關鍵。”
相反,團隊發現,固定魚的粘附的秘訣是層次結構化的微絨毛(類似於在壁虎和蜘蛛腳)周圍的粘合盤邊緣。當您拉動吸力杯時,它的側面向內滑動;但是,魚的微絨毛會引起高摩擦,以防止滑倒。此外,圓盤的柔韌性和微絨毛有助於將其邊緣密封到粗糙的表面,從而防止液體滲入並破壞粘附力。
薩默斯說,研究人員現在正在嘗試以類似於固定的小結構來塑造粘合劑設備,這在醫學,工業和家庭中可能很有用。
這項研究於週二(4月30日)發表在《生物學信件》雜誌上。
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