系列科幻電影《蜘蛛俠》男主角身懷絕技,可以像蜘蛛一樣附著在墻壁上。最新科學研究發現,可以利用分子引力設計一種“蜘蛛服”,人穿上后能與“蜘蛛俠”一樣,在建筑物側壁和天花板上來去自如。
模仿壁虎
據英國《衛報》29日報道,意大利都靈理工大學教授尼古拉·普尼奧認為,可以依照壁虎在垂直墻面上爬行的原理,研制出一種具有極強黏性的服裝,讓人能懸掛在天花板上或在墻壁上爬行。這項研究刊登在《英國物理學雜志:凝聚態物質》上。
普尼奧在研究報告中說,壁虎腳趾長有密密麻麻的微細絨毛,叫剛毛。剛毛在與墻壁表面接觸時,兩者表面的分子距離非常接近,因而會產生微弱的分子引力(又稱范德瓦爾斯力),由于剛毛數量眾多,成千上萬股微小引力匯聚成強大吸力,幫助壁虎牢牢附著在墻壁上。
壁虎剛毛呈多層次排列,結構精細,能與不同類型、不同質地的表面保持充分接觸,產生足夠大的分子引力固定住壁虎身軀。因此無論在粗糙的混凝土墻壁還是光滑的玻璃窗上,都能見到壁虎身影。
普尼奧認為,某些碳納米管如果排列得當,也具有類似剛毛的分子吸附作用。“蜘蛛服”的設計原理就是在衣服的手足部分安上成千上萬個碳納米管,使其具有強大黏性。
碳納米管極其細小,長度僅為幾十億分之一米,但其強度卻非常高,不易損壞。實際操作中可把碳納米管織入纖維。
實際問題
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