رو به رو شدن با سطوح و شرایط چسبناک مسأله ای است که همواره آدمی را می آزارد. اما برای دانشمندان وضع دگرگونه است. پژوهشگران مؤسسه جانورشناسی دانشگاه «کیل» آلمان با الهام از حشرات نوار چسبی ساخته اند که بی آنکه ذره ای از خاصیت چسبندگی آن کاسته شود می توان آن را هزاران بار به سطوح مختف چسبانده و جدا کرد.
دانشمندان با مطالعه ساختار زیستی و ضد جاذبه راه رفتن حشرات و مارمولک روی دیوار و سقف به نقش بنیادی ریز موهایی پی برده اند که سطح پاهای آنها را پوشانده و حرکت عمودی و معلق را روی سطوح غیر افقی براحتی امکان پذیر می کند. اینک قوانین طبیعی حاکم بر حرکت حشرات روی سقف و دیوارها به نوار چسب های عصر مدرنیسم راه یافته است. بدین ترتیب شاید ضرب المثل کنایه آمیز «از دیوار راست بالا رفتن» بزودی حقیقت یافته و آدمی براستی بتواند از دیوار راست بالا برود.
پژوهشگران دانشگاه «کیل»، نوار سیلیکونی ساخته اند که سطح آن پوشیده از ریز پرزهایی شبیه موهای پاهای حشرات بوده و پیوند آن با سطوح گوناگون به اندازه ای مستحکم است که یکی از اعضای این گروه پژوهشی توانست با استفاده از این نوار سیلیکونی به آسانی از سقف آویزان شود.
اما جادوی این ریز موها چگونه راه را برای حرکت بی نظیر حشرات و مارمولک بر خلاف نیروی جاذبه زمین هموار می کند؟ انتهای آزاد ریز موهای زبری که به فراوانی سطح پاهای حشرات را پوشانده است، صاف و انعطاف پذیر بوده و می توانند برای افزایش سطح تماس آنها با دیوار یا سقف گسترده تر شوند. بدین ترتیب نیروهای بین مولکولی مشهور «واندر والسی» پا به میدان می گذارند تا مانع سقوط حشرات از روی دیوار یا سقف شوند. نیروهای «واندر والسی» در سطح بین مولکولی بروز می کنند و در مقایسه با پیوندهای شیمیایی معمول ضعیف تر هستند اما قدرت چسبندگی مناسب را برای معلق نگه داشتن حشرات روی سقف و دیوارها فراهم می کنند.
به گفته مدیر طرح پژوهشی «چسب زیستی» مسأله اصلی در چسبندگی خوب، تماس همه جانبه و اساسی سطوح با یکدیگر است و سطوح تماس چندگانه موهای پاهای حشرات، زمینه را برای اتصال مناسب آنها با هر سطحی مهیا می کند.
پژوهشگران دانشگاه «کیل» به تقلید از ساختار زیستی پاهای حشرات، سطح نوار چسب ابتکاری خود را پرزدار کرده اند. بدین ترتیب اینک فناوری چسبنده ای را در اختیار داریم که جدا کردن آن از سطوح مختلف دست کم دو برابر دشوارتر از هنگامی است که سطح این نوار چسب صاف باشد.
از سویی، این نوار چسب که با الهام از ساختارهای زنده طراحی و تولید شده است بر خلاف فناوری های چسبنده کنونی پس از جدا شدن هیچ لکه یا اثری باقی نمی گذارد و حتی زیر آب نیز کارایی دارد.
این فناوری در موارد مختلفی - از روبات های جستجوگر بالارونده از دیوار گرفته تا خطوط روباتیک تولید صنعتی- کاربرد دارد.
اما فعالیت این گروه پژوهشی به همین جا پایان نمی یابد و اعضای آن همچنان سرگرم جستجو و تماشای علمی طبیعت هستند تا موارد الهام بخش تازه ای را شناسایی و رهگیری کنند.
هم اکنون کاوش در ساختار طبیعی و زیستی پوشش بال سوسک ها، پوست مار و گیاهان ضد چسب در دستور کار پژوهشگران مؤسسه جانورشناسی دانشگاه «کیل» قرار دارد.
به گفته استانیسلاو گورب که راهبری این گروه پژوهشی را بر عهده دارد، راه حل های پر شمار زیستی و طبیعی را نباید دست کم گرفت زیرا از یک سو همه آنها عملی و تقلیدپذیر نیستند و از دیگر سو نمی توان هیچ کدام را پیش پا افتاده انگاشت.
۲ آذر ۱۳۹۰ - ۲۳:۰۴
کد مطلب: ۲۰۳۵۵
دانش و فناوری- امیرحسین کریمان: شگردهای طبیعی به کمک فناوری می آیند.
زمان مطالعه: ۱ دقیقه




نظر شما