Gekoonid on bio-inspireeritud füüsikute ja robotistide kallid nende enneolematu võime tõttu klammerduda seinte külge ja rappida üle lagede, kasutades varvastel juuksekujulisi struktuure, mis kasutavad ära van der Waalsi jõudu. Selle tulemusel saavad gekojaljed suurema osa uurimistööst tähelepanu.
Seotud sisu
- Gekodel on üllatavalt tugev surmakäepide
Nüüd tegeleb Austraalia ja Suurbritannia meeskond geko nahaga. Nagu nad hiljuti avastasid, tõrjuvad sisalike sünnipäevaülikondades pisikesed ülihüdrofoobsed seljad aktiivselt veetilku, vabastades need õrnalt nagu veetaevalaternad või tulistades need minema nagu basseinikuulid. Nagu meeskond teatab kuningliku ühingu liideses, on see äsja avastatud “gekovatsents” tõenäoliselt väärtuslik strateegia haigustevabaks jäämiseks. Niiskes keskkonnas aitaks naha kuivana hoidmine takistada baktereid või seeni asumast ja tekitada vastikuid nakkusi, mis on mõnede roomajate nahk.
Teadlased tegid avastuse looduslike kastimustriliste gekodega - sisaliku tüüpi, kes elab Austraalia kohtades, kus sajab vähe vihma, kuid on niiskuse ja üleöö kaste. Paraku pidi meeskond katse jaoks gekoleid eutaneerima. Nad eemaldasid sisalike naha ja jagasid selle väikesteks osadeks, mis asetati vaskplaadile, mida hoiti laboris kastepunktist külmem, soodustades kondensaadi loomulikku moodustumist. Nad kasutasid geko peene naha selgroo suurendamiseks skaneerivat elektronmikroskoopi, millest igaüks oli vaid mõne mikromeetri kõrgune, ja filmisid nahka ka makromõõtmetes.
Meeskond tegi kindlaks mitte ühe, vaid mitu mehhanismi, mis vastutavad geko naha veega puhastamise eest. Nagu veekindel lootoseleht, ergutab geko naha struktuur väikesi kastetilgakesi kokku kogunema, takistades vee ühtlast jaotumist kogu pinna ulatuses. Vee kogunedes suurenevad tilgad. Kui tilgad jõuavad piisavalt suurde, hakkavad nad vastastikku toimima selliste jõududega nagu tuul ja gravitatsioon, samal ajal tõrjuvad neid hüdrofoobsed geko-seljad. Näiteks umbes 2 millimeetri suurune veetilk tunneks umbes 100 000 nahatüve tõrjuvat jõudu. Lõpuks võidavad välised protsessid ja tilk lükatakse nahalt välja.
Kahes aegridade pildikomplektis on näha pisike tilk, mis põrkub suuremaga, põhjustades kombineeritud tilga kiirendamise geko nahalt. Pilt: Watson jt, Royal Society Interface Samuti leidis meeskond, et kui pisike väline tilk (näiteks udust) maandub suuremale tilgale juba geko peal, laseb sellest tulenev pinnaenergia muutus suure tilga suurel kiirusel maha, peaaegu nagu kaks basseini palli. Lõpuks leidsid nad, et väga väikesed veetilgad - läbimõõduga umbes 10 kuni 80 mikromeetrit - ei vaja nahast liikumiseks väliseid koostoimeid. Nad on piisavalt väikesed, et hüdrofoobsed selgroolised neist lihtsalt lahti saada. Teadlased katsetasid ainult karbimustrilisi gekode, kuid varasemate uuringutega on leitud igat tüüpi gekode mikrospiinid, vihjates, et teistel liikidel võib olla vett tõukav jõud.
Tundub, et gekode ei aita mitte ainult bio-inspireeritud liimikujundus, vaid ka potentsiaalsed isekuivavad pinnad. Võib-olla kinnistatakse iga tulevikuaken oma sünteetilise gekonoga, mis keelab kondenseerumise enne, kui see isegi moodustub.
