Жучок-листоед помог ученым создать новое клейкое вещество. Вдвое более липкое, чем скотч, оно с легкостью приклеивается даже к пыльным и грязным поверхностям, легко чистится мыльной водой и может использоваться многократно.

Жучок-листоед (А) и его лапка (В) под сильным увеличением
Липкая поверхность ленты состоит из мельчайших щетинок, напоминающих грибы со шляпками
Мини-робот Mini-Whegs карабкается по стеклу, используя обычный канцелярский скотч (слева) и новый материал (справа)

Сами разработчики называют свое творение «насекомой лентой», поскольку микроструктура ее повторяет природную, которая формируется на лапках насекомых. Немецко-американская группа ученых проанализировала более 300 видов этих животных прежде, чем найти оптимальный образчик, подходящий для наших человеческих целей.

Действительно, различные животные используют разные механизмы для того, чтобы карабкаться по наклонным и вертикальным, гладким и скользким поверхностям. И разные их примеры вдохновляют современных ученых на создание материалов с разными возможностями. Достаточно вспомнить лапки ящериц-гекконов, по образцу которых разработчики обещают создать настоящий костюм Человека-Паука: «Залезть на стенку».

На этот раз особое внимание их привлекли насекомые, несущие на своих лапках плотный слой мелких волосков размерами от пары микрометров до миллиметров. Оказалось, что эти щетинки расположены в строгом иерархическом порядке, оптимизирующем контакт с поверхностью. При этом более короткие и плотно расположенные волоски обеспечивают больший контакт и, как следствие, большее прилипание. Образцом ученым послужили лапки жуков-листоедов: именно их «рисунок на подошве» они воссоздали в лаборатории.

«Насекомая лента» обладает самой высокой липучестью изо всех многоразовых липких материалов, и сохраняет свои свойства на протяжении тысяч циклов. После загрязнения ее можно вымыть мыльной водой — при этом первоначальные свойства полностью восстановятся. Кончики щетинок напоминают шляпки грибов, что позволяет им легко прилипать и к неровным поверхностям.

Один из участников исследования, Станислав Горб (Stanislav Gorb), говорит: «Адгезивная сила лапок насекомых, пауков, гекконов, которую они демонстрируют на гладких стеклянных поверхностях, достигает 100 КПа. Наш материал показывает результат в 60 КПа».

Ученые провели наглядную демонстрацию возможностей своего материала, используя 120-граммового радиоуправляемого робота Mini-Whegs: оснащенный новой лентой, он с легкостью вскарабкался по вертикальному стеклу. Кстати, год назад робот, карабкающийся по стеклу за счет использования лапок, имитирующих строение лапок ящерицы, был назван журналом Time в числе технологий года.

По публикации PhysOrg.Com