DARPA chce, by żołnierze chodzili po ścianach
Mieszkające na drzewach gekony posiadają na łapkach bardzo unikalne struktury nazwane lamellae - blaszki pokryte mikroskopijnymi wyrostkami - dzięki którym jaszczurki te potrafią przylegać i poruszać się po pionowych powierzchniach, nawet po szkle. DARPA chce by żołnierze również posiedli tę umiejętność...
Mieszkające na drzewach gekony posiadają na łapkach bardzo unikalne struktury nazwane lamellae - blaszki pokryte mikroskopijnymi wyrostkami - dzięki którym jaszczurki te potrafią przylegać i poruszać się po pionowych powierzchniach, nawet po szkle. DARPA chce by żołnierze również posiedli tę umiejętność, a ostatnio udało się dokonać w tej dziedzinie sporego przełomu.
Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności rozpoczęła parę lat temu program nazwany Z-Man, w ramach którego naukowcy przyjrzeli się dokładniej gekonom i próbowali odtworzyć ich umiejętności aby żołnierze mogli z łatwością pokonywać pionowe przeszkody bez konieczności używania niezbyt poręcznych lin czy drabin.
W tym celu dokładniej trzeba było przyjrzeć się łapom gekonowatych. Pokryte są one strukturami zwanymi lamellae, z których każda pokryta jest milionami wyrostków zwanych setae, każdy o długości 10-100 μm i 2 μm średnicy. Ale na tym nie koniec, bo z każdego z tych wyrostków wyrastają setki jeszcze mniejszych struktur nazwanych spatulae, które mają zaledwie 200 nanometrów średnicy w najgrubszym miejscu.
Dzięki nim jaszczurki te potrafią utrzymać masę całego swego ciała dotykając powierzchni takiej jak szkło tylko jednym palcem.
Dzieje się tak dzięki oddziaływaniom międzycząsteczkowym zaobserwowanym przez noblistę Johannesa van der Waalsa na początku XX wieku, które zachodzą pomiędzy każdym ze spatulae, a powierzchnią na jakiej jaszczurka się porusza. Polegają one na tym, że cząsteczki posiadające chwilowy moment dipolowy mogą wzbudzać go w sąsiedniej cząsteczce dzięki czemu mogą się one przez pewien czas wzajemnie odpychać lub przyciągać.
Zasady działania tego mechanizmu są dobrze znane, a zatem przed chemikami stanęło zadanie stworzenia materiału, który będzie właściwości te naśladował. I sztuka udała się badaczom z Draper Laboratory, a pierwsza prezentacja technologii Z-Man miała miejsce już w 2012 roku.
Działa już ona na tyle dobrze, że ostatnio przy użyciu wyłącznie "łopatek" inspirowanych łapą gekona 100-kilowy żołnierz był w stanie pokonać 7.5-metrową, szklaną ścianę niosąc dodatkowe 20 kilogramów ładunku.
Źródło:
