科学网 › 标签 › 完全范德华力

标签: 完全范德华力

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

您如何才能飞檐走壁？: jlxt33 2009-11-6 08:51; 在金庸先生的武侠世界中，那些能够飞檐走壁水上漂的大侠们，曾经激动过多少凡人哪。其实在现代社会中确有能飞檐走壁之人，例如这位六龄童，还有号称飞檐走壁第一人的葛强先生，还有正在流行的极限运动酷跑。但这些不是我们每个人都能学会和做到的，不是吗？那么，身手平凡如你我的人如何才能飞檐走壁呢？当然最简单就是向能够飞檐走壁的动物学习了。对，壁虎！壁虎能够在一块垂直竖立的抛光玻璃表面，以每秒1米的速度向上攀爬。我们就来研究一下壁虎的脚的结构，解开它走壁的秘密吧！先看一下壁虎及其脚趾的英姿，可见壁虎的脚上覆盖了一层非常细小的绒毛。壁虎的脚趾的皮肤是由三个层次的组织构成的。 1.皮瓣软质的脊状构造，很轻易就可以压缩在一起，因此壁虎的脚趾能贴合象树干和石头一样的不平滑表面。 2.刚毛镶嵌在皮瓣里的角质素毛发（如下图a），长度约为人发直径的两倍（30m~130m）直径约为人发直径的1/10的卷曲细毛，以平均每平方英寸300万根的密度分布在皮瓣上。卷曲的刚毛比竖直的毛发更容易压缩，而且能塞进物体表面上极其微小的凹洞里。 3. 匙突刚毛尖端是由400根到1000根细分叉匙突所组成（如下图b），长度大约200~500nm。壁虎飞檐走壁的奥秘就是完全的范德华力。因此，科学家们进行了仿生探索设计：制造大量的规整微突起结构形成壁虎的刚毛结构有可能获得类似于刚毛的粘合力。事实上，科学家仿照壁虎脚上的毛发的几何排列构造，制造了具有紧密排列的规整微突起结构，利用完全范德华力作用原理制造成了仿生干型高分子粘合材料聚酰亚胺（PI）薄膜，其微突起电镜照片如下：照片中的单个微突起直径为500nm，高2m，以间隔1.6m周期性排列。实验结果表明单个微突起可承重约200nN，制成PI胶带每0.5平方厘米约克负重大于100克的物体（有实验认为每平方厘米可负重300克），属于干型粘合，可反复使用，被称为壁虎胶带。下面这个蜘蛛人玩具高15cm、40g，在其手上覆盖了0.5平方厘米的壁虎胶带就可以在墙上自如翻飞了。仿制壁虎的机器人，可在陡峭的墙上爬行。 200平方厘米的壁虎胶带可承重600N(60Kg)，这就是一个成人的体重了，假如我们有这样一双手套或脚套的话，即使不能飞檐，至少可以走壁了，哈哈，人人都变超人了！参考文献 Autumn K.,et al, Nature,2000,405:681-685 Autumn K.,et al, Proc.Natl.Acad.Sci.,USA, 2002, 99: 12252-12256 致谢：文中部分内容来自于都有为院士的报告，特表谢意！; 个人分类: 侃侃科学|18082 次阅读|11 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 完全范德华力

相关帖子

相关日志

关闭安全验证