Ученые обнаружили неизвестную прежде силу, которую используют гекконы, чтобы бегать по стенам и потолку. Сверхъестественные способности у ящерок появляются за счет электричества.
Гекконы уже 100 лет не дают покоя ученым, которые предпринимают одну попытку за другой разгадать их секреты. И понять, каким образом эти ящерки, которые караулят у ламп и фонарей в тайских ресторанчиках прилетающих на свет мелких насекомых, бегают по стенам и потолкам. В том числе и по ровным, как стекло. Да и по самому стеклу. Ведь не мухи же - не миллиграммы весят, а десятки граммов.
Сначала думали, что гекконы выделяю клейкое вещество. За счет него и прилипают. Нет, клей оказался не при чем. Потом предполагали, что на лапках есть присоски. Но они не нашлись. Грешили даже на магнитные свойства гекконов. Но и эта смелая гипотеза не подтвердилась.
В конце-концов ученые договорились: ящеркам не дают упасть со стен и потолков две силы. Первую - создают так называемые ван-дер-вальсовые силы, которые способствуют сцеплению между атомами и молекулами и возникают между объектами, находящимися близко друг к другу так, что они начинают притягиваться.. Конкретно у гекконов за притяжение якобы отвечают микроскопические ворсинки, которыми усеяны подошвы лапок.
Ван-дер-вальсовым силам вроде бы помогают капиллярные - те, которые заставляют жидкость подниматься по тонким трубочкам. За эту - вторую силу - отвечают влажные ворсинками, контактирующие с поверхностью. В результате 50-граммовая ящерка способна удерживать лапками груз весом до 2 килограммов. Если бы человек обладал такой особенностью, то поднимал бы 2 тонны.
Однако недавно выяснилось: геккон использует еще и третью силу.
Ее обнаружили канадские ученые из Университета Ватерлоо (University of Waterloo in Ontario, Canada) под руководством Александра Пенлидиса (Alexander Penlidis). Третья сила - электрическая. Точнее, электростатическая, которая возникает в результате перемещения электронов с одной поверхности на другую. За счет нее к пресловутой эбонитовой палочке, потертой о рукав, прилипают кусочки бумажки.И геккон прилипает к отрицательно заряженной поверхности - притягивается, потому что каким-то образом заряжает свои лапки положительно. Ученые определили это, измеряя заряд лапок геккона с помощью особых датчиков из силиконовой резины (PDMS), по которым ящерки бегали.
Геккон на испытаниях.
Фото: University of Waterloo
Далее, зная заряд, исследователи подсчитали силу притяжения геккона к поверхности. И она, по их словам, оказалась равной той, которую надо приложить, чтобы отлепить лапку от поверхности. Получилось, что эта "третья сила", возможно, первая и единственная.
Коллеги Пенлидиса считают его открытие интересным. И не исключают того, что все-таки сила электростатического притяжения доминирует, когда гекконы находятся на воздухе. Но они столь же проворно передвигаются и по вертикальным поверхностям, погруженным в воду. А там электростатика не работает. Значит, действует что-то другое. Может быть, как раз те самые ван-дер-вальсовые силы и капиллярные. Загадки остаются.
Лапка геккона
Фото: University of Waterloo
А как геккон отлипает?
Ворсинки на лапке геккона
Фото: University of Waterloo
Возможно, ученые нашли уже все силы, благодаря которым гекконы прилипают к поверхности. Но как они от нее отлипают? Ведь каждая лапка бегущей по стене ящерки отталкивается от нее и снова притягивается по 15 раз в секунду.
Есть гипотеза, что геккон отрывает лапку от стены или потолка, каким-то образом выключая силу притяжения. При этом вроде бы меняется угол между щетинкой и поверхностью - становится меньше 30 градусов. Но так ли это? И какая сила при этом меняется - первая, вторая, третья? Или все разом? Четкого ответа на эти вопросы до сих пор нет.
Ученые интересуются гекконами не только ради развлечения. Постигнув их тайны, можно создать устройства, которые позволили бы и людям передвигаться по стенам. Например, в особых перчатках, имитирующих лапки ящерок. Но пока такие устройства появляются лишь в фантастических фильмах.