Геккон и его «присоски»

У гекконов есть одна особенность — они умеют удерживаться практически на любой поверхности. Вес тела животного удерживает даже одна лапа. Пальцы геккона прилипают при любых условиях, и при этом они никогда не загрязняются, “не изнашиваются“ и не прилипают случайно к ненужным местам. - Объяснение этих способностей геккона оказалось настоящим вызовом для ученых, а поиск разгадки занял почти 100 лет. У гекконов нет желез, выделяющих секрецию, так что теория о клейких веществах отпала изначально. - Предлагались несколько объяснений: Присасывание? Присоски работают благодаря тому, что давление воздуха на одной стороне не уравновешивается, если на другой стороне есть вакуум. Лапки геккона могут прилипать к поверхности в вакууме, где нет давления воздуха, поэтому присасывание не может быть объяснением. - Электростатическое притяжение? Оно возникает между электрически заряженными объектами, например, между пластмассовой расческой, потертой тканью и маленькими кусочками бумаги. Но когда ученые создали условия, при которых любой заряд исчезал, лапки геккона все равно прилипали. - Трение? Но кератин - белок, который вырабатывается в коже, - оказывается слишком “скользким“. К тому же, трение не может объяснить передвижение по потолку. - Сцепление между шероховатыми поверхностями? Но гекконы могут прилипать даже к полированному стеклу. - В конечном итоге ученые открыли, что благодаря близкому контакту щетинок на лапках с поверхностью гекконы используют связи ближнего взаимодействия между молекулами, т.е. они прилипают посредством сил Ван-дер-Ваальса. - Эта сила действует на очень маленьких расстояниях (между молекулами) и резко уменьшается при увеличении расстояния между поверхностями. Она начинает действовать только тогда, когда поверхности максимально близко приближаются одна к другой. Но чтобы такая слабая сила удерживала геккона на вертикальной стене, необходима огромная площадь близкого контакта между лапкой геккона и поверхностью. - И сложнейшее строение лапок геккона обеспечивает такую возможность. Используя электронный микроскоп, ученые обнаружили, что на лапках геккона находятся очень тонкие волоски (щетинки), длиной около одной десятой миллиметра, на 1 квадратном миллиметре расположено около 5000 щетинок. В свою очередь, на конце каждого волоска геккона находится около 400-1000 ответвлений длиной 0,2 – 0,5 µm (микрон), которые заканчиваются образованиями, похожими на лопаточки. Эти лопаточки геккона могут обеспечить необходимую контактную поверхность. - Чтобы отлипнуть геккону достаточно подвинуть лапку так, чтобы угол между щетинками и поверхностью стал больше 30°, тогда силы Ван-дер-Ваальса перестанут действовать. За секунду геккон может прилипнуть и отлипнуть раз пятнадцать.