科学家发明“超级胶”

　　壁虎身长仅约10厘米，却能够在光滑如镜的墙面和天花板上穿梭自如。贻贝的黏着能力同样惊人，这种双壳贝类动物在水中即使遇到大风浪也能紧紧吸附在岩石上。科学家长期以来研究壁虎的“飞檐走壁功夫”和贻贝的超级黏着力，试图据此发明一种兼有两者优点的胶带。  



　　英国《自然》周刊18日刊载文章，介绍美国科学家最新发明的一种“超级胶”，灵感正是源自壁虎和贻贝。  



　　壁虎黏着原理是基础  



　　“超级胶”研究项目由美国芝加哥西北大学生物医学工程教授菲利普梅瑟史密斯负责。研究小组对壁虎脚底工作原理进行研究。  



　　实验发现，壁虎能够在垂直竖立的抛光玻璃表面以每秒1米的速度向上爬行。更绝的是，它还能倒挂在天花板上自由行动。这一“绝技”让其他动物望尘莫及。  



　　在干燥表面上，壁虎的脚可以像办公室“随意贴”一样，多次重复粘贴仍具有非常强大的黏着力。  



　　科学家研究发现，壁虎脚底的力量来自最基本的物理学原理——分子引力。分子引力是中性分子距离非常接近时产生的一种微弱电磁引力。  



　　壁虎每只脚底部长有数百万根极细的刚毛，每根刚毛末端又有数百个更微小的分支。这种精细结构使刚毛与爬行表面的分子距离很近，从而产生分子引力，把壁虎牢牢地吸附在物体表面。  



　　“壁贻胶带”水下黏着力强  



　　壁虎在干燥环境下拥有超强黏着力，但这一能力在水下环境中却大打折扣。水和其他液体是黏着力的“天敌”，人们试图在流血的伤口敷上绷带时，可以体会到这一点。  



　　科学家观察到，贻贝在水下环境中能够牢牢地紧贴在岩石上，即使有大风大浪袭来也能纹丝不动。  



　　兼顾这两种动物的优点，科学家发明出“超级胶”，不仅能够多次重复粘贴，而且在水下环境也不会失去黏着力。因为灵感来源于壁虎和贻贝，得名“壁贻胶带”。  



　　科学家首先仿照壁虎的脚底，用硅树脂制成许多纳米级细小的“小爪子”，直径仅为一米的4000亿分之一，与紫色光线的波长相当。随后，科学家又仿照贻贝蛋白质的工作原理，在“小爪子”外面包裹一层薄薄的聚合物。最终制成兼具壁虎和贻贝优点的“壁贻胶带”。  



　　可用于医药和军事武器领域  



　　梅瑟史密斯认为，“壁贻胶带”的应用范围非常广泛，包括医药、工业、消费品和军用武器等领域，尤其在医疗缝合伤口和机器人水下工作方面，优势更为突出。  



　　这种胶带在重复使用1000次后，仍能保持很强的黏着力，比壁虎的黏着力强2倍。在水下环境中，黏着力约是壁虎在水下的15倍。“我认为，这种胶带会在将来代替现有的缝合线，也可以制成防水绷带，或者用于药品运输。即使在患者洗澡时，这种绷带也能够牢牢地固定，而在伤愈拆除时也非常方便快捷。”梅瑟史密斯说。  



　　尽管“壁贻胶带”威力超群，但研发人员说，其最终投入市场尚需等待一段时间。



        新浪科技2007年7月20日消息：据美国生活科学网报道，大家想必都对贻贝用于死死附着在岩石上的“胶水”以及壁虎足底超强粘性印象深刻，美国科学家日前就利用贻贝“胶水”和壁虎足底粘性的特性，发明了一种称为geckel的新型超强粘合剂。也许有朝一日，这种粘合剂可用于加速伤口愈合，帮助机器人在水下爬墙。

　　壁虎是一种蜥蜴目爬行动物，具备超强的爬墙能力，爬墙如履平地般轻松。壁虎的这种能力要归功于其每只脚上构造独特的肉垫——肉垫上面密密麻麻分布着细毛，细毛在两端裂开，裂开的两端增加了壁虎脚底同表面的接触面，使得它们更能牢牢粘在上面。苍蝇和其它昆虫也用同样的方法接触表面。

　　不过，一旦进入水中，壁虎足底的粘性会骤然下降。水和其它液体一般被看作是粘合剂的“天敌”，我们在给出血的伤口缠绷带时就会深刻体会到这一点。美国西北大学材料学家菲利普·麦瑟史密斯(Phillip  Messersmith)知道，贻贝的“胶水”在水下的吸附能力超乎寻常，即便受到汹涌澎湃的大浪的轮番冲击，贻贝也能坚如磐石般死死吸附于岩石之上。

　　麦瑟史密斯及同事制作了大量硅柱，每个硅柱直径约为4/10000000米，或蓝紫色光一个波长的宽度，首先模拟了壁虎足底毛发。接着，给这些柔韧性极强的硅柱涂上一层薄薄的合成胶水，合成胶水是模仿贻贝蛋白质工作原理所制。最终发明的这种新型geckel粘合剂在水下的性能大约是壁虎足底的15倍。而在干燥的表面，它的粘性比壁虎在水上的粘性强三倍。麦瑟史密斯说，尽管geckel粘合剂的性能强过处于水下的壁虎足底，但它的附着力只能是贻贝在天然环境下附着力的几分之一。

　　他还指出，这种临时粘合剂通常用处广泛——例如，如果壁虎长时间吸附于墙壁之上，它们就不能再一施“飞檐走壁”之绝技。实际上，即便geckel在墙面上被扯上扯下几百次，它们的粘性一点儿不会受损。研究结果刊登在最新一期《自然》杂志上。麦瑟史密斯称，geckel的胶带可能使伤口不用缝合也能愈合，或能应用于抗水绷带。他在接受《生活科学》杂志采访时表示：“它们还能在用于无人机系统，如在干燥或潮湿环境中实施探索、营救和其它活动的机器人技术，在这种环境下，一般胶带在表面的附着力将会受到严峻挑战。”

　　不过，麦瑟史密斯警告，他们仅仅测试了geckel粘合剂在小块表面的粘性。他说：“我们必须发明适于在大块表面操作的粘合剂，我们的研究必须对新型粘合剂的这种附着力进行验证。我们正开始启动这方面的研究工作。”麦瑟史密斯的研究小组还计划改进硅柱外形和人造贻贝胶水合成物，以进一步提高geckel粘合剂的粘性。