毛绒玩具壁虎,毛绒玩具壁虎图片
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壁虎的手脚为什么有吸力?
1. 许多人都认为壁虎会悬挂在天花板上或者任何一种别的物体表面上,主要是由于它的吸力或者依靠爪子和吸附能力的帮助。事实上,它们的吸附能力之大令人难以置信。壁虎的每只脚上都覆盖着数百万微小的脚毛,称为刚毛,每根毛上都有上千花椰菜状的纤维,称为腺毛。
当这些腺毛张开时,它们是如此地靠近物体表面,以至于在它们的分子和物体表面之间产生了微弱的电荷,使得它们与物体表面紧紧地吸在一起,因为正极与负极互相吸引。 壁虎的脚趾不能弯曲的构造使得这种吸附能力变得更强。
爬行时,这一构造使得它们能在1秒钟之内4***替运动15次。它们脚上的数百万的腺毛都能产生分子力,分子的力量如此强大,以至于它们一只立在玻璃上的脚能负荷40千克的重量,特殊构造的爪垫能让壁虎在各种物体表面自由地爬上爬下。
壁虎脚上的构造还包括一种自我清洁的成分:任何粘在刚毛上的污垢走了几步路之后就会自动掉下来,这是因为污垢和刚毛之间的吸力不如物体表面与污垢之间的吸力大。壁虎的吸附能力给技术专家带来了灵感,从而研究出一种用于太空的有脚微型机器人的胶带,这种胶带能自我清洁,易于分离。
但是蜘蛛几乎肯定能更早达到这一目的,因为用同样的分子结构,它们能负荷起自身170倍的重量
2.通过电子显微镜观察,发现壁虎的脚趾生有数以百万计的细小绒毛——刚毛。每根刚毛约有100微米长(相当于两根人头发的宽度),顶端都有约1千个更细小的分支。
一根刚毛能够支撑相当于一只蚂蚁的重量,100万根刚毛虽然不到一枚小硬币的面积,却可以支撑20公斤力的重量。如果壁虎同时使用全部刚毛,就能够支持125公斤的力。研究生物力学的奥顿指出,壁虎脚趾的粘性正是通过这种细小的爪垫与接触物分子的分子间作用力——范德华力实现的。实际上,壁虎只用一个脚趾,就能够支持整个身体。
仿生壁虎做了哪些发明?
1 胶布
英国曼彻斯特大学的科研人员模仿壁虎脚趾的微结构,研制了一种柔韧的胶布,上面覆以上百万根人工合成的绒毛,每根毛的长度不足2微米。根据他们的推算,一块巴掌大的这种胶布就能将一个成年人悬吊起来。美国芝加哥西北大学的科研人员发明了一种超级胶,在水下环境也不会失去黏着力。因为灵感来源于壁虎和贻贝(在水中能够牢牢地紧贴在岩石上,即使大风大浪袭来时也能纹丝不动的一种水生动物),得名“壁贻胶布”。由于壁虎胶带利用了细毛的黏性,不仅黏合力超强,还具有易于被揭下、不对物体表面造成损伤、可反复使用等优点。
壁虎胶布的应用范围非常广泛,包括医药、工业和军用武器等领域,尤其在医疗缝合伤口和机器人水下工作方面,优势更为突出。想想看,从伤者身上撕下绷带像壁虎抬脚一样轻松,就不会伤害伤者的皮肤了。
2 防水绷带
美国麻省理工学院的科研人员受壁虎黏性掌面的启发,***用最新计算机技术模拟了壁虎的脚趾,将绷带的表面制成微型“丘陵和峡谷”状的高低起伏,研制出一种防水绷带,使患者的伤口无须缝针便能愈合。经过数周之后,这种绷带会随着伤口的逐渐愈合而自行溶解。在绷带的最外层覆盖着一层胶,有助于绷带更好地粘贴在潮湿的患伤表面,如:心脏、膀胱或肺脏。绷带在人体内分解时不会生成毒素,也不会发炎,目前已在动物实验中取得了成功测试。
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