Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat voivat kytkeä tämän gecko-inspiroidun tartuntalaitteen päälle tai pois valon välähdyksellä
Komea tokay geko. Kuva: Ethan Knapp ja Alyssa Stark
Jokainen, joka asuu trooppisessa maassa tai on käynyt siellä, tuntee todennäköisesti gekon hakkurin siristuksen. Nämä ystävälliset pienet liskoja asuvat koteissa ja viidakoissa, jotka ulottuvat Indonesiasta Tansaniaan Dominikaaniseen tasavaltaan. Ne ilmestyvät auringonlaskun jälkeen hyödyntäen yöpimenäkymäänsä - joka on 350 kertaa voimakkaampi kuin ihmisen - ja ovat tervetulleita vieraita kodeissa ja hotelleissa, koska ne pilkottavat hyttysiä ja muita hyönteisiä.
Paikallisten lisäksi tutkijat rakastavat myös näitä värikkäitä liskoja. Gekoilla on ainutlaatuinen kyky liskojen keskuudessa ajaa tasaisia seiniä ja levittää kattojen yli, vaikka pinta olisi erittäin sileä. Tutkijat ovat hämmentäneet tätä kykyä vuosien ajan, ja kymmenet laboratoriot ovat kokeilleet gecko-tarttuvuutta toivoessaan valjastaakseen tämän supervallan potentiaaliseen käyttöön kaikkeen robotiikkaan, avaruustekniikkaan lääketieteeseen ja "gekkoteippiin".
Geckon varpaat, osoittautuvat, sisältävät hiusmaisia rakenteita, jotka muodostavat monikontaktisen käyttöliittymän, tarkoittaen gekojen otetta tuhansien pienten tarttuvien rakenteiden kanssa sen sijaan, että näyttää olevan yhtenäinen jalka.
Aukkoja on kuitenkin tutkijoiden ymmärtämisessä siitä, kuinka gekkijalat vuorovaikutuksessa ovat niiden luonnollisessa ympäristössä olevien pintojen kanssa, etenkin kuivissa ja märissä olosuhteissa. Tutkijat tietävät, että gekonivarvasuojat ovat superhydrofobisia tai vettä hylkiviä, mutta gekot menettävät kykynsä tarttua lasiin, kun se kastuu. Miksi he eivät vain hylkää vettä ja takertuvat alla olevaan lasipintaan? Samoin tutkijat ihmettelevät, kuinka gekot käsittelevät märkiä lehtiä metsässä sateiden myrskyjen aikana.
Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa Proceedings of the National Science julkaistiin uusi salaisuus. Kirjoittajat päättivät testata gekkopitoisuuden useilla märillä ja kuivilla materiaaleilla, jotka vetävät vettä ja hylkivät sen. Suorittaakseen kokeilunsa he varustettiin kuusi tokay-gekoa gekkokokoisilla valjailla. He sijoittivat gekot neljään erityyppiseen materiaaliin, kuten lasiin, muoviin ja aineeseen, joka on suunniteltu jäljittelemään vahamaisia trooppisia lehtiä. Saatuaan liskoja jonkin aikaa sopeutua uuteen ympäristöönsä, tutkijat kohdistivat tasaisen hinauspaineen gekojen valjaisiin, vetäen vastakkaiseen suuntaan, missä eläimet kävelivät. Lopulta gekot pystyivät tarttumaan enää ja menettivät otteensa. Tämä antoi ryhmälle mahdollisuuden mitata tarttuvuusvoima, joka tarvitaan eläinten syrjäyttämiseen. He toistivat samat kokeet myös hyvin kosteissa olosuhteissa.
Kirjoittajat totesivat, että materiaalit, jotka ovat "kostutettavia" - osoittaen sitä, missä määrin pinta houkuttelee vesimolekyylejä - sitä vähemmän voimaa tarvittiin häiritsemään takertuvien gekojen tarttujia. Lasilla oli tutkijoiden testaamien pintojen korkein kostutuskyky ja gekot liukuivat helposti märästä lasista kuivaan lasiin verrattuna. Kun tämä materiaali kastuu, vesi muodostaa ohuen houkuttelevan kalvon, joka estää gekonin pieniä varvaskarvoja joutumasta kosketukseen pinnan kanssa.
Vahamaisten lehtien heikko kosteusominaisuus puolestaan antaa gekoille mahdollisuuden luoda tukeva pito jopa sademyrskyissä, koska lehdet hylkivät aktiivisesti vettä. Gekot toimivat yhtä hyvin märissä ja kuivissa olosuhteissa lehtiä jäljittelevällä pinnalla, tutkijat havaitsivat.
Kirjoittajat päättävät, kuinka gekot vuorovaikutuksessa pintojen kanssa ovat termodynaamisen tarttumisteorian mukaisia. Nämä piirteet sanelee Van der Waalsin voima tai houkuttelevien ja vastenmielisten vuorovaikutusten summa summien varkojen ja niiden pintojen ominaisuuksien välillä, joiden kanssa he ovat kosketuksissa. Niin kauan kuin nämä houkuttelevat voimat herättävät, gekot ovat onnekkaita saamaan pitoa mistä tahansa pinnasta, johon ne ovat kosketuksissa, riippumatta siitä, onko se märkä vai kuiva.
Käyttämällä koko eläimen tarttuvuustuloksia havaitsimme, että jopa heikosti märät pinnat sallivat gekoneliimajärjestelmän pysyä toiminnassa takertuessa ja todennäköisesti myös liikkumista varten.
Tuloksemme viittaavat siihen, että gecko-liimajärjestelmässä on monipuolisuutta, jota aikaisemmin ei ole otettu huomioon, ja se asettaa kyseenalaiseksi mielenkiintoiset evoluutio-, ekologi- ja käyttäytymisennusteet.
Sen lisäksi, että se valaisee, kuinka gecko-sopeutumiset auttavat liskoja selviytymään luonnollisesta ympäristöstään, kirjoittajat ajattelevat, että havaintonsa voivat auttaa suunnittelemaan uusia synteettisiä gekkorobotteja, jotka saattavat ylittää tosielämän gekojen märän lasin Achilleuksen kantapään, hyödyllisiä ehkä pilvenpiirtäjän puhdistamisessa. ikkunoita, vakoilleen epäiltyjä terroristeja tai yksinkertaisesti vaihtamalla vaikeapääsyinen lamppu.
