Jak se gekoni odlepují

Jonathan Sarfati  

Z Creation.com přeložil Pavel Akrman – 04/2023. Translation granted by Creation.com – přeloženo s povolením od Creation.com. Foto-kredit úvodního obrázku: newatlas.com

Gekoni mají úžasnou schopnost přilnout k povrchům – mohou dokonce běžet hlavou dolů po leštěném skle. Asi před deseti lety se ukázalo, že nohy gekonů mají mikroskopicky strukturované chloupky, které využívají přitažlivosti v atomovém měřítku (tzv. van der Waalsovy síly – vdW).^1,2 Později byl stejný princip objeven u pavouků.^3,4 Tato přilnavost na krátkou vzdálenost je tak silná, že k udržení hmotnosti tvora stačí malá kontaktní plocha.

Tato lepivost je nejen vysoce účinná, ale povrch je po odlepení také samočistící. Gekoni se tak zbavují problému, který má obyčejná lepicí páska – ta přitahuje prach a ztrácí účinnost. Vědci tedy napodobili mikroskopický design lepicích nožiček v jemně strukturované lepicí pásce. A hle, páska byla jak pevná – kontaktní plocha o velikosti pouhých 0,5 cm² na skle unesla zatížení více než 100 gramů – tak i samočistící.^5,6 Tato páska však mohla být připojena a odpojena pouze několikrát, než byla jemná struktura zničena.

Nicméně aby gekon mohl po povrchu běžet, musí mít dobrý způsob, jak se v případě potřeby odlepit. Nový výzkum na Oregonské státní univerzitě odhalil další tajemství gekonů a vysvětlil, jak k tomu dochází.⁷ Na rozdíl od imitované pásky může živý gekon změnit úhel chloupků a tím se odlepí. Navíc chloupky jsou zakřivené, takže ukládají spoustu energie jako pružina a využívají tuto energii k rychlému odlepení.

Výzkumník Alex Greaney, profesor strojního inženýrství řekl: „Je ohromující, jak je celý tento systém jemně vyvážený a vyladěný.“ V jedné z dalších zpráv⁸ se píše, „jestliže budoucnost gekoní technologie vypadá jasně, možná je načase připsat nějakou zásluhu i tomu, komu uznání náleží.“ Poté citoval objevitele mechanismu vdW, profesora biomechaniky na Lewis and Clark College v Portlandu v Oregonu, Kellara Autumna:

„Adhezivní nanostruktury jsou natolik odlišným způsobem vzájemného spojování věcí, že si nemyslím, že by to inženýři vymysleli, pokud by jim to nejprve neukázali gekoni.“

Ano, opravdu bychom měli projevit uznání – avšak nikoli gekonům, kteří neměli nad stavbou svých nohou žádnou kontrolu, ale Tomu, kdo 6. dne Tvůrčího týdne navrhl jak je samotné, tak i jejich úžasná chodidla.

Odkazy a poznámky

1. Autumn, K. et al., Adhesive force of a single gecko foot hair, Nature 405(6787):681–681,2000 | doi:10.1038/3501507; perspective by Gee, H., Gripping feat, same issue, p. 631.
2. Sarfati, J., Great gecko glue? Creation 23(1):54–55, 2000; creation.com/gecko.
3. Kesel, A.B., Martin, A. and Seidl, T., Adhesion measurements on the attachment devices of the jumping spider Evarcha arcuata, J. Exp. Biol. 206(16):2733–2738, 2003 | doi:10.1242/jeb.00478.
4. Sarfati, J., Spectacular spider stickiness, Creation 27(4):54–55, 2005; creation.com/spiderstick.
5. Geim, A.K. et al., Microfabricated adhesive mimicking gecko foot-hair, Nature Materials 2(7):461–463, 2003 | doi:10.1038/nmat917.
6. Sarfati, J., Gecko foot design—could it lead to a real ‘spiderman’? Creation 26(1):22–23, 2003; creation.com/geckoman.
7. Hu, C. and Greaney, P.A., Role of seta angle and flexibility in the gecko adhesion mechanism, Journal of Applied Physics 116:074302 | doi:10.1063/1.4892628, 12 August 2014.
8. Sirucek, S., How geckos turn their stickiness on and off, newswatch.nationalgeographic.com, 12 August 2014.