Человек залез на 8-метровую стеклянную стену с помощью устройства, сделанного по образцу лапки геккона

Тропические ящерицы гекконы обладают уникальным строением лапок, которое позволяет им бегать по стенам и потолкам из любого материала так же легко, как по поверхности земли. Цель программы Z-man агентства DARPA — создать альпинистское оборудование, основанное на тех же принципах, по которым работает лапка геккона. 5 июня DARPA доложило о первом значительном успехе этой программы — человек, чья масса вместе с полезным грузом составила 122 кг, поднялся и спустился по отвесной стеклянной стене высотой 7,6 метра. Для военных эта технология ценна тем, что значительно расширяет возможности солдат, особенно в условиях городского боя. В мирной жизни всё разнообразие применений такого «суперскотча», который намертво прилипает к любой поверхности и в то же время легко отрывается, не оставляя следов, трудно даже вообразить.

Учёные очень долго не могли раскрыть секрет гекконов. На их лапках нет ни желёз, вырабатывающих клейкие вещества, ни присосок, ни коготков. Они свободно бегают как по шершавым, так и по абсолютно гладким поверхностям. Они легко удерживают вес всего своего тела на одной лапке. Геккон может прилеплять и отлеплять лапку до 15 раз в секунду.

Как работает лапка геккона? Её поверхность покрыта множеством складок, на каждой из которых есть множество тончайших щетинок длиной в 0,1 мм, а на конце каждой щетинки есть несколько сотен ответвлений, каждое из которых заканчивается треугольной лопаточкой всего в 200 нм шириной. Миллиарды этих лопаточек прилегают к поверхности, по которой бежит геккон, настолько близко, что между ними начинают действовать Ван-дер-Ваальсовы силы межмолекулярного притяжения. Они проявляются лишь при близком контакте и в обычных условиях пренебрежимо малы. Уникальное строение лапок геккона на много порядков увеличивает площадь близкого контакта с поверхностью. Щетинки и лопаточки геккона устроены так, что, потянув их под определённым углом, можно легко оторвать их от поверхности. В остальных направлениях они остаются прочно прилипшими к ней.



Попытки создать искусственный аналог лапки геккона предпринимаются довольно давно. Несколько лет назад был разработан робот Stickybot, использующий этот принцип. Так же во многих лабораториях мира разрабатывают "гекконовый скотч", который может нести весьма большой вес. Сложность создания альпинистского оборудования состоит в том, что оно должно одновременно держать большие нагрузки (вес типичного геккона не превышает 100-200 грамм, на три порядка меньше веса альпиниста с грузом) и при этом, в отличие от скотча, выдерживать много циклов прилепления-отлепления без заметного ухудшения характеристик. Именно такого результата удалось добиться учёным из Кембриджской лаборатории Дрейпера, которая ведёт эту разработку по заказу DARPA.



Источник: habrahabr.ru/post/226217/