Tyto gekoni lpí?

Video: ŽEBROVNÍK WALTLŮV (Pleurodeles Waltl)

Sotva znatelný mastný zbytek nalézt v stopy geckos, je konečně schopen řešit záhadu nádherné schopnosti těchto ještěrek adherovat na stěny a stropy.

Video: ŠPATNĚ o zvířatech!

Fotografie Ali Dhinojwala / University of Akron.

Předchozí studie ukázaly, že gekoni nevyužívají lepkavé látky nebo výhonky. Pro tyto výkony je zodpovědný van der Waalsovy interakce mezi mikroskopické štětin proteinu na gecko nožek a obličeje, na které lpí, ignoruje gravitaci.

Nicméně, výzkumníci z University of Akron (USA) si všiml, že vedle gekon něco k jídlu. Analýza zbytku ukázala, že se skládají hlavně z fosfolipidů fosfoholinovymi koncových skupin. Dále se nacházejí převážně hydrofobní methyl a methylenových skupin, a nepřítomnost vody na kontaktním povrchu s prstu.

Přítomnost lipidů dosud nikdy nebyl považován v modelech gecko adheze.

Možná, že jednoho dne na jejich základě budou moci vytvořit opakovaně použitelné lepící pásky a další produkty, má všechny vlastnosti gecko tlapky? ..

Studie je publikována ve vydání časopisu Journal of Royal Society Interface.

Úžasná schopnost gekonů snadno lézt na zcela hladký povrch je vysvětlena jednoduchými fyzikálními zákony.

Jejich schopnost držet je výsledkem fenoménu kontaktní elektrifikace a nikoliv působení Van der Waalsovy síly, jak se dříve myslelo. Tento závěr vědci z University of Waterloo, Kanada, kteří studovali elektrostatické interakce mezi nohy ještěrky a dvěma typy různých povrchů.

Gekkony mají unikátní strukturu tlapky. Každá z nohou je pokryta vrstvami mikroskopických, vlasových struktur, které jsou rozděleny do ještě menších štětinami. Vzhledem k jejich malé velikosti štětinami tvoří velmi úzký kontakt s kýmkoli, dokonce dokonale hladký povrch. Každý vlas přispívá pouze malou přitažlivost, ale společně vytvářejí spojenou lepicí sílu asi 10 Newtonů na každé kartě, která umožňuje gekoni k zavěšení na strop, připojit pouze jednu nohu.

Podle konvenční teorie, přitažlivost je důsledkem tzv van der Waalsovy síly. Tento slabý dipól-dipól síly mezi sousedními atomů a molekul v důsledku přerozdělení elektronové hustoty.

Chcete-li zkontrolovat platnost této teorie, Penlidis Alexander (Alexander Penlidis) a jeho kolegové studovali na mikroskopické úrovni, gecko schopnost držet na každém povrchu. Zjistili, že kontaktní elektrizující efekt nastane, když dva kusy (nohy a povrchu) do kontaktu a má elektrický náboj. Výsledkem je čistý negativní elektrostatický náboj z jednoho materiálu a pozitivní náboje na druhém, což způsobuje přitažlivou sílu mezi nimi.

Gekoni jsou schopni lézt po absolutně hladkém povrchu (foto Wikimedia Commons).

V rámci experimentu fyzici měří elektrický náboj a adhezních sil vyplývajících z gecko tlapek kontakt se dvěma typy povrchů polymerů - jeden z Teflonu AF a druhý z polydimethylsiloxanu. V obou případech se kontakt gekon nohy ukázaly kladně nabitá a povrch, respektive získává záporný náboj.

Kromě toho, síla adheze byla v korelaci s velikosti elektrostatického náboje, který byl vygenerován. Navzdory skutečnosti, že teflonové povrch má menší potenciál pro generování Van der Waalsovy síly, že to přišlo z gekona k vytvoření co největší přilnavost. To, podle výzkumníků, naznačuje, že se jedná o kontaktní elektrifikace hraje hlavní roli ve schopnosti gecko adheze. Tyto nálezy byly popsány v článku publikovaném ve vydání časopisu Journal of Royal Society Interface.

Tento objev je první v 80. letech, vyvracet všeobecně přijímané teorii, že elektrostatické interakce nejsou relevantní "lepkavost" Gecko nohy. Penlidis a jeho kolegové se domnívají, že jejich studie se datuje již v roce 1934, kdy německý vědec Wolf-Dietrich della (Wolf-Dietrich Dellit) provedla vlastní experiment.

Příroda poskytuje zvláštní tlapka gecko štětin vytváří ultratesny kontaktu s povrchem (foto Wikimedia Commons).

Pak fyzici ionizovaný vzduch, který by neutralizovat elektrostatické interakce, a ukázal jej ve směru gecko tlapky, vázané na kovový povrch. Tato akce však vzduch nemá žádný vliv na schopnost zvířete. Penlidis vysvětluje, že sledování Dellita odpovídá jejich uzavření, protože kontakt mezi štětinami a povrchem, jak stísněné, že ionizované molekuly ve vzduchu jednoduše nejsou schopny proniknout mezi nimi, za účelem neutralizace interakce.

V souvislosti s tímto objevem zůstávají nezodpovězeny, dokud jen dvě otázky: jak je gekon držena v drsných a nerovných površích, a proč se v průběhu evoluce, tato zvířata se tak neobvyklé schopnosti. K první otázce Penlidis a jeho kolegové slíbil dělat v blízké budoucnosti, ale biologové budou moci odpovídat na druhou otázku.