Скоро каждый сможет передвигаться, как Человек-Паук (только, надеемся, без костюма из спандекса)
8 февраля 2010
Вероятно, не один подросток, вдохновленный фильмом
про Спайдер Мэна, представлял себе хождение по стенам. Исследователи из
компании Cornell University утверждают, что изобрели прибор размером с
ладонь, содержащий специальную жидкость для сцепления, который может
позволить передвигаться ничуть не хуже героя популярного комикса.
Подобные исследования черпали всю
информацию в наблюдениях за существом, нарушающим законы гравитации –
гекконом. Но команда Cornell University «подсмотрела» принцип сцепления
с поверхностью у другого животного, обитающего во Флориде – жука,
который может «приклеиться» к влажной поверхности листа со сцеплением,
превышающим его собственный вес в 100 раз.
Наблюдение за методом сцепления жука с
поверхностью, который включает в себя применение поверхностного
натяжения во множестве капель микронного размера, исследователи Cornell
University Пол Стин и Майкл Фогель предположили, что аналогичный
принцип может быть применен для создания специальных стикеров-заметок, ботинок или перчаток для людей, желающих повторить подвиги Спайди.
На прошлой неделе ученые подали доклад
в Национальную академию наук США, в котором подробно описали результаты
своих работ. Их исследование было профинансировано Агентством
перспективных исследований Министерства обороны США (Defense Advanced
Research Projects Agency) и Национальным Научным Фондом США.
Чтобы
получить представление о том, как устройство работает, представьте, как
склеиваются два мокрых слайда из стекла. Силиконовые вафлеобразные
приспособления Стина и Фогеля работают таким же образом. Плоская
металлическая пластина с микронного размера отверстиями закреплена на
пластине, к которой подсоединен резервуар с жидкостью. Между ними – еще
один пористый слой. 9-вольтовая батарея прокачивает крошечные капельки
воды через верхний слой устройства и поверхностное натяжение капель
позволяет устройству произвести «захват» другой поверхности.
Но что случится, если, вскарабкавшись на стену небоскреба, вы решите спуститься вниз?
Жуки-листоеды, в дополнение к своей
удивительной силе сцепления, обладают способностью отключать ее в
точках контакта. "Выключаемое Электронно-контролируемое Капиллярное
Устройство Сцепления» ("Switchable Electronically Controlled Capillary
Adhesion Device") от Университета Cornell также можно включать и
выключать.
Для
этого в устройстве генерируется электрическое поле, которое заставляет
капли воды двигаться назад через крошечные отверстия, разрывая при этом
микро-связи, созданные между каплями и поверхностью.
"В нашей повседневной жизни, эти силы
являются относительно слабыми", - говорит Стин, профессор химической и
биомолекулярной техники.
"Но если вы создали много таких
микро-сил и научились управлять ими, как это с успехом делает жук, вы
можете получить мощные силы сцепления".
Ученые создали один прототип такого
устройства, содержащий около 1 000 300 отверстий микронного размера,
который может выдержать около 30 граммов - вес более 70 скрепок. При
этом они обнаружили, что если уменьшить размер отверстий и увеличить их
количество, устройство может выдерживать дополнительный вес.
Шесть с половиной квадратных сантиметра
«штуковины» с миллионами отверстий размером в 1 микрон каждое, могут
выдержать более чем 6,8 килограмма. Очевидно, что этого абсолютно не
достаточно для удержания альпиниста, но наука уже стремительно движется
в этом направлении. http://toneto.net/news/skoro-kajdi-smojet-peredvigatsya--kak-celovek-pauk--tolko--nadeemsya--bez-kostuama-iz-spandeksa-
|