“壁虎”爬上了空間站?

你沒聽錯,不過這並不是一隻活的壁虎,而是人類通過學習壁虎的本領而製造的機械手,可以在零重力環境下隨心所欲的爬行和拿東西!可能讀者會問,這有什麼難呢?

“壁虎”爬上了空間站?

實際上這確實很難,牛頓他老人家說過,作用力和反作用力是相等的,在地球上這不會帶來什麼問題,因為地球上有重力,也就有摩擦力,完美的抵消或扮演了我們走路或拿東西時的反作用力。然而在外太空的軌道上,問題來了:航天器和宇航員基本上處於零重力狀態,也就沒有足夠的摩擦力,當我們稍微輕推另一物體時,反作用力會立即把我們彈開,弄不好還給彈走了!這也是太空行走時宇航員一般都繫著安全繩的原因。

“壁虎”爬上了空間站?

宇航員太空行走

諸位也許已經想到了,要解決這個問題,最好是有個能粘在物體上的吸盤,吸力是不受重力影響的!於是科學家想到了這方面的大師——壁虎。我想絕大多數人都見過壁虎飛簷走壁的場面(現在城市裡的小孩可能沒見過,悲哀~),已經見怪不怪了,實際上壁虎為什麼能無視重力,甚至在光滑的表面爬行呢?兩千多年前那位亞里士多德同學就曾提出過這個問題,但答案直到20世紀末才真正揭曉。

“壁虎”爬上了空間站?

壁虎在玻璃上爬行

壁虎的獨門絕技靠的是範德瓦爾斯力。什麼?聽起來好像很熟悉?沒錯,初中物理學過的!又稱為分子間作用力,它是怎麼來的咱就不聊了,只需要知道這是一種極性分子之間的電性作用力。壁虎正是利用範德瓦爾斯力的專家,它的每隻腳掌上有大約50萬個由角蛋白構成的小突起,比人的頭髮絲兒還要細得多,而每個小突起上又有幾百個更加細小的微突起,使得壁虎的腳掌可以和平面上的微小起伏完美貼合,形成了巨大的接觸面積,疊加後的範德瓦爾斯力變得非常可觀,給了壁虎藐視地球引力的資本。

“壁虎”爬上了空間站?

壁虎的腳掌

NASA和斯坦福大學聯合研製了模仿壁虎的仿生學抓取器,它的吸盤可以在零重力下抓取具有磨光平面的物體,經過多年的改進,對光滑平面的粘附壓力可達35~40千帕,總抓取力高達14磅(6.35公斤),這對於太空行走、空間站操作和維修具有重大的意義,甚至具有捕獲衛星的能力。

“壁虎”爬上了空間站?

NASA和斯坦福大學研製的抓取器

“壁虎”爬上了空間站?

空間站上的“壁虎”

相信在不久的將來,我們就可以在空間站和其它航天器上看到活蹦亂跳的”壁虎“了。這個古老的物種竟然能夠充分的利用分子間的作用力,在物理學方面的造詣讓人馬君都感到汗顏!它能為人類的太空探索作出如此重要的貢獻,算得上是爬行動物界的榮耀了!


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