Mākslīgā līmjava pārspēj gekonu

Aizmirstiet Zirnekļcilvēku un iepazīstieties ar Gekomanu. Stenfordas universitātes pētnieki ir izveidojuši gekonu iedvesmotu cilvēka kāpšanas sistēmu, kas ļāva studentam izmērīt stikla sienu, izmantojot divus rokas izmēra lipīgus paliktņus.

Absolvents kāpj, izmantojot gekonu satvērējus.

Pētnieki inženiera vadībā Marks Kutkoskis , arī ceram izmantot līmes ražošanas iekārtās, izgatavojot satvērējus milzīgu saules paneļu, displeju un citu objektu manipulēšanai, neizmantojot sūkšanas jaudu vai ķīmiskās līmes. Komanda arī sadarbojas ar NASA reaktīvo dzinēju laboratoriju, lai pielāgotu līmi lietošanai robotiem.

Gekonu pirksti ir neticami lipīgi, jo tie ir pārklāti ar garu, plānu lāpstiņas formas struktūru grupām, ko sauc par sēnēm, kas palielina virsmas laukumu un pastiprina vājās elektriskās pievilcības starp pirkstiem un virsmu. Gekona pēdas labi turas, taču tās viegli atlaižas, kad dzīvnieks maina savu svaru; un, protams, tās var pielipt atkal un atkal, atšķirībā no vairuma mākslīgo līmlentu.

Pētnieki ir izgatavojuši dažādas mākslīgās līmvielas, kas darbojas vienādi, izmantojot oglekļa nanocaurules vai mikromēroga veidotas gumijas ķīļus, lai atdarinātu gekonu pēdu lielo sēņu virsmu. Bet šie mehānismi ir labi darbojušies tikai maziem svariem.

Lielāku svaru pārvadāšanai nepieciešami materiāli ar lielāku virsmas laukumu. Izmantojot iepriekšējos materiālus, 70 kilogramus smagam cilvēkam, lai izmērītu sienu, būtu nepieciešami gekonpēdai līdzīgi spilventiņi, kas ir 10 reizes lielāki nekā parasta cilvēka roka. Gekonu adhēzijas mērogošana ir izaicinājums, saka Cutkosky.

Šovasar ASV Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra ( DARPA ) paziņoja ka tā Z-Man programma pirmo reizi bija izveidojusi uz gekonu līmi balstītu kāpšanas sistēmu, kas ļāva cilvēkam izmērīt sienu. Lai gan DARPA nesniedza sīkāku informāciju par to, kā tas tika paveikts, Stenfordas grupa, kas piedalījās Z-Man darbā, ir veikusi līdzīgu demonstrāciju, izmantojot savu līmēšanas sistēmu. Darbs ir aprakstīts šodien publicētajā pētījumā Karaliskās biedrības interfeisa žurnāls .

Lai izveidotu kāpšanas sistēmu, pētnieki sāka ar esošo līmi, kuras pamatā ir formēti mikroķīļi, kas izgatavoti no polimērmateriāla, ko sauc par PDMS. Viņi piestiprināja šī materiāla flīzes uz plakana, sešstūra formas, rokas izmēra satvērēja. Katrs satvērējs tika atbalstīts ar atsperi, kas sadalīja svaru pa paliktni un absorbēja daļu no kāpšanā iesaistītā spēka. Lai atvieglotu kāpšanu, pētnieki satvērējus arī savienoja ar platformu cilvēka kājām, tādējādi kāpšanas darbu pārnesot uz kājām.

Džefrijs Karps , Bostonas Brigamas un sieviešu slimnīcas bioinženieris, atzīmē, ka testa situācija ietvēra ļoti gludu, tīru, plakanu virsmu. Karps, kurš līdzdibināja uzņēmumu ar nosaukumu Gecko Biomedical Lai komercializētu bioiedvesmotu ķirurģisko līmi, saka Stenfordas pētniekiem būs jāpierāda, ka viņu sistēma darbojas mazāk ideālā vidē. Viņš atzīmē, ka reālajā pasaulē kāpšanas sistēma var tikt pakļauta mitrumam, lietum, ziedputekšņiem, putekļiem un citiem piesārņotājiem.

Stenfordas grupa cer pārbaudīt līmi īpaši ekstremālos apstākļos. Šomēnes viņi to pārbaudīja nulles gravitācijas lidmašīnā ar NASA un atklāja, ka tā joprojām darbojas.

paslēpties