ตุ๊กแกมีชื่อเสียงในด้านความสามารถในการขยายผนังแนวตั้งและแม้กระทั่งแขวนคว่ำและตอนนี้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่นักปีนเขาผู้เชี่ยวชาญสามารถดึงความสามารถที่ท้าทายแรงโน้มถ่วงเหล่านี้ออกมาได้อย่างรวดเร็ว: ตุ๊กแกสามารถเปลี่ยนความหนืดของเท้าของพวกเขาได้อย่างรวดเร็วการศึกษาใหม่พบ
นิ้วเท้าตุ๊กแกได้รับการศึกษาอย่างดีและคุณสมบัติที่เหนียวของพวกเขาได้เป็นแรงบันดาลใจให้กับเทคโนโลยีที่น่าทึ่งเช่นวิธีที่ปราศจากตะเข็บผนึกบาดแผลและพายมือถือเหนียวที่อาจช่วยทหารปรับขนาดกำแพงสักวัน- ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมานักวิจัยได้พัฒนากาวสังเคราะห์ด้วยเส้นใยระดับนาโนที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบนิ้วเท้าตุ๊กแก
แต่การวิจัยใหม่เกี่ยวกับรายละเอียดปลีกย่อยของการยึดเกาะของตุ๊กแกแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติยังคงแซงหน้านักวิทยาศาสตร์ในห้องแล็บ -Biomimicry: 7 เทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ-
ตุ๊กแกสามารถติดกับพื้นผิวได้เพราะนิ้วเท้ากระเปาะของพวกเขาถูกปกคลุมด้วยขนกล้องจุลทรรศน์เล็ก ๆ หลายร้อยเส้นที่เรียกว่า setae แต่ละ seta แยกออกเป็นหลายร้อยขนแปรงเล็ก ๆ ที่เรียกว่า spatulae นักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่ากระจุกของขนเล็ก ๆ ใกล้เคียงกับรูปทรงในผนังและเพดานที่Van der Waals Forceเตะเข้ามาพันธะทางกายภาพประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนจากโมเลกุลผมตุ๊กแกและอิเล็กตรอนจากโมเลกุลผนังมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและสร้างแรงดึงดูดทางแม่เหล็กไฟฟ้า-
ตอนนี้นักวิจัยได้ค้นพบว่าความสมดุลของกองกำลังที่กระทำต่อตุ๊กแกและมุมของขนนิ้วเท้าของมันมีส่วนทำให้เกิดความสำเร็จของสิ่งมีชีวิต ระบบทำให้ตุ๊กแกสามารถติดและคลายเท้าได้อย่างรวดเร็วจนสามารถวิ่งหนีข้ามพื้นผิวที่ความยาวร่างกาย 20 ต่อวินาที
“ ตุ๊กแกตามคำจำกัดความไม่เหนียวเหนอะหนะ - เขาต้องทำอะไรบางอย่างเพื่อให้ตัวเองเหนียว” ผู้เขียนนำการศึกษาอเล็กซ์ Greaney ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตทในคอร์แวลลิสบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต "มันเป็นความร่วมมือที่น่าเหลือเชื่อของความยืดหยุ่นมุมและความสามารถในการยืดเส้นผมที่ทำให้มันเป็นไปได้"
Greaney และทีมนักวิจัยได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แสดงให้เห็นว่ามุม Setae และกองกำลังที่ทำหน้าที่ในตุ๊กแกในขณะที่มันปีนขึ้นไปโต้ตอบเพื่อสร้างระบบเกาะที่ละเอียดอ่อน แต่ทรงพลัง
Setae งอกออกมาจากด้านล่างของเท้าของตุ๊กแกไม่ได้ยืนตรงขึ้นในมุม 90 องศา แต่แทนที่จะแยกออกจากมุมเอียงแทน แบบจำลองทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่าหากเส้นผมโค้งงอที่มุมใกล้กับแนวนอนพื้นที่ผิวที่ตุ๊กแกสามารถติดอยู่กับการเพิ่มขึ้นและตุ๊กแกสามารถรองรับน้ำหนักได้มากขึ้น
Setae ยังมีความยืดหยุ่นมาก เมื่อตุ๊กแกกระโดดไปยังพื้นผิวอื่นหรือเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็วเพื่อหลบหนีนักล่าขนนิ้วเท้าของมันจะต้องดูดซับพลังงานจำนวนมากและเปลี่ยนเส้นทาง ความยืดหยุ่นและความยืดหยุ่นของ setae ช่วยเปลี่ยนเส้นทางพลังงานและทำให้ตุ๊กแกสามารถเดินข้ามพื้นผิวได้ทุกมุมเว้นแต่พื้นผิวจะปกคลุมด้วยความชื้นมากเกินไปซึ่งในกรณีนี้เท้าเริ่มลื่น- Setae ที่มีความยืดหยุ่นเกินไปหรือ setae ที่ยาวเกินไปจะพันกันและทำให้ตุ๊กแกเลื่อนและหล่นลงมาจากพื้นผิว Greaney กล่าว
แบบจำลองยังแสดงให้เห็นว่าตุ๊กแกสามารถสร้างความสมดุลให้กับแรงโน้มถ่วงโดยใช้กำลังของตัวเองกับผนัง พวกเขาสามารถกดและเลื่อนเท้าไปทางร่างกายและลากเท้าของพวกเขาข้ามพื้นผิวโดยไม่ล้ม Greaney กล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการสำรวจบทบาทที่มีแรงเสียดทาน
รายละเอียดของการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวันนี้ (12 ส.ค. ) ในวารสารฟิสิกส์ประยุกต์
ติดตาม Kelly Dickerson บนTwitter- ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
