為什么壁虎等小動(dòng)物可以在墻面上爬行，而我們?nèi)祟悈s做不到呢？相信在我們每個(gè)人成長(zhǎng)的過(guò)程中，都思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題，有時(shí)還希望自己也能跟這些小動(dòng)物們一樣飛檐走壁。雖然人類現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了攀巖運(yùn)動(dòng)，可以稍微滿足一下這個(gè)幻想。但實(shí)際情況是，如果不借助任何工具的話，僅靠人類自身是無(wú)法緊貼著墻面進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，因?yàn)檫@項(xiàng)特殊的技能與每一種生物的身體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
事實(shí)上，壁虎之所以能夠緊貼著墻面爬行，主要有兩個(gè)原因。第一個(gè)就是它們的腳趾粗大，指趾下的皮膚形成了很多橫褶，能夠起到吸盤的作用，使它們附著在墻壁上卻又掉不下來(lái)。第二個(gè)原因則是壁虎的腳墊上有許多微米或納米級(jí)的纖毛陣列，頂端具有絨毛分叉，使它們能夠輕松自如地在墻壁等各種表面上攀爬。
在科技發(fā)展的進(jìn)程中，有很多材料的成功研發(fā)都得益于對(duì)自然環(huán)境中其它生物的觀察。同樣，壁虎等爬行類動(dòng)物這種在墻面上出色的附著能力也一直吸引著眾多科學(xué)家們的目光。基于對(duì)此的研究，近年來(lái)科研人員不斷模擬、研發(fā)出多種粘合纖維材料，并將其投入到日常應(yīng)用中。但是，很多粘合材料在實(shí)際應(yīng)用中普遍存在的一個(gè)問(wèn)題是，在遇到水和油等液體時(shí)，它們的粘合性能就會(huì)大大折扣，這也是材料研發(fā)人員一直以來(lái)面臨的一個(gè)問(wèn)題。
近日，來(lái)自德國(guó)馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的科學(xué)家們通過(guò)對(duì)仿生纖維表面和物體表面之間分子間作用力的研究，成功研發(fā)出一種蘑菇狀的仿生纖維粘合材料。據(jù)了解，這種材料不僅具有良好的粘合性能，而且還可以有效排斥水、油等任何液體，保持較強(qiáng)的粘合力。
據(jù)研究人員介紹，這一新型材料是他們有針對(duì)性研發(fā)出的一種具有超疏液性的仿生纖維粘合材料，其纖維尖端特殊的蘑菇形絨毛結(jié)構(gòu)是排斥各種液體的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。即使在表面張力非常低的情況下，纖維尖端蘑菇形絨毛結(jié)構(gòu)也可以支撐住液體，保持表面光滑和較高的干附著力，未來(lái)，這一粘合材料有望用于各種被液體覆蓋的表面。
其實(shí)，不管是哪種材料，其研究和開發(fā)的過(guò)程都是復(fù)雜且漫長(zhǎng)的。從原理研究到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、從材料制造到性能試驗(yàn)，科學(xué)儀器和設(shè)備在這一過(guò)程中的作用是不容忽視的。有了顯微鏡，我們才可以對(duì)材料的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察；而了解材料的組成和化學(xué)性質(zhì)又離不開X射線熒光光譜儀、原子吸收光譜儀等儀器。同樣，材料試驗(yàn)機(jī)、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)設(shè)備在測(cè)試階段還能幫助我們測(cè)定材料的各項(xiàng)物理性能。
科技的發(fā)展不斷為我們帶來(lái)更多的新成果，相信隨著新材料、電子化工、新能源等科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與儀器設(shè)備性能的逐步提升，未來(lái)將會(huì)有更多的新材料被研發(fā)、生產(chǎn)出來(lái)，推動(dòng)我們的生活更加科技化、便捷化。
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