
新研究显示,使用与壁虎脚相似的微小头发,固定鱼能够强烈而同样地粘附在具有广泛粗糙度的表面上。科学家说,鱼的吸力能力很容易超过人造吸力杯,并补充说,模仿它们的设计可能会导致新的吸力设备。
北部系列鱼(Gobiesox Maeandricus)是一种北美太平洋海岸的盐水鱼类。鱼生活在岩石的潮一次环境中,那里强波电流威胁要把它们扔掉。为了在这种动荡的环境中生存,鱼已经进化了腹部的粘附光盘,占用其底面的25%。使用圆盘,鱼可以在各种表面上获得死亡抓地力。
研究研究员亚当·萨默斯(Adam Summers)说:“基本上,如果它们被困在表面上,那么您将不得不真正猛拉它们才能使它们脱颖而出。” “而且,如果您将它们扔进水桶中,然后将其倒出,您将有一个空的水桶,除了里面的小鱼外,什么都没有。” [图片库:怪异的鱼这是给出的
吸力
萨默斯(Summers)和他的同事们想知道,固定鱼如何迅速坚持并从任意粗糙度的表面释放,以及它们与人造吸盘的比较。为了测试这一点,团队制作了“您能想象的各种砂纸”的环氧模具,从最好的砂纸到足够粗糙的砂纸,从地板上剥去了饰面。他们将这些模制的表面放入装满水的水箱中。
然后,他们将吸力杯和夹鱼粘在不同的表面上。该小组使用死去的固定鱼来确保鱼的记录固定能力纯粹是由于碟片的结构,而不是鱼在做的事情(Dead Cringfish保留了96%的活鱼吸力坚韧)。研究人员将线束附着在鱼和吸杯上,然后使用机器将其拉开,同时测量所需的力量。
他们发现,固定鱼产生的粘合力80至230倍其体重。此外,与吸入杯相比,除了完全光滑的杯子外,鱼能够更好地保持在所有表面上。
链接鱼的秘密
即使团队在测试前彻底清洁了鱼,他们仍然想知道是否是否鱼粘液与粘合剂能力有任何关系。因此,他们在两个不同粘度的液体中进行了实验 - 一种液体与鱼粘液的粘度相匹配,另一种是较厚的甘油。液体,尤其是甘油,有助于吸力杯紧贴除最粗糙的表面以外的所有人,但它们只是略微提高了鱼的吸力能力。萨默斯对生命科学说:“粘液不是关键。”
相反,团队发现,固定鱼的粘附的秘诀是层次结构化的微绒毛(类似于在壁虎和蜘蛛脚)周围的粘合盘边缘。当您拉动吸力杯时,它的侧面向内滑动;但是,鱼的微绒毛会引起高摩擦,以防止滑倒。此外,圆盘的柔韧性和微绒毛有助于将其边缘密封到粗糙的表面,从而防止液体渗入并破坏粘附力。
萨默斯说,研究人员现在正在尝试以类似于固定的小结构来塑造粘合剂设备,这在医学,工业和家庭中可能很有用。
这项研究于周二(4月30日)发表在《生物学信件》杂志上。
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