Инженеры из Корнеллского института (США) сделали приспособление, имитирующее способность жука Hemisphaerota cyanea «приклеиваться» к листьям за счет сил поверхностного натяжения воды.
Ранее исследователи уже пробовали воспроизвести механизм сцепления с вертикальной поверхностью конечностей геккона, который полагается на силы Ван-дер-Ваальса.
О поразительных способностях жука H. cyanea ученые
Инженеры из Корнеллского института (США) сделали приспособление, имитирующее способность жука Hemisphaerota cyanea «приклеиваться» к листьям за счет сил поверхностного натяжения воды.
Ранее исследователи уже пробовали воспроизвести механизм сцепления с вертикальной поверхностью конечностей геккона, который полагается на силы Ван-дер-Ваальса.
О поразительных способностях жука H. cyanea ученые узнали из статьи, размещенной в 2000 году в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences; в этой публикации было показано, что насекомое может в течение 2-ух минут удерживаться на поверхности, с которой его пробуют снять, прикладывая усилие, в 60 раз превышающее его собственный вес.
Изучив строение лапок H. сyanea, создатели приступили к созданию устройства, действующего похожим образом. В состав этого приспособления входят емкость для воды (сначала использовалась вода, но позже ее поменяли маслом) и две пластинки, в одной из которых проделано неограниченное количество отверстий микрометрового поперечника. Прикладывая напряжение в 9 В, исследователи вызывали электроосмотическое движение воды через отверстия, формирование капель и образование жидкостных «мостиков», надежно связывающих устройство с поверхностью и позволяющих ему задерживать некоторую массу подвешенного груза.
Сейчас отверстия имеют поперечник около 150 мкм, и приспособление с площадью поверхности в один квадратный сантиметр выдерживает нагрузку в 10 граммов. По расчетам ученых, уменьшение поперечника до 0,1 мкм, что технологически стопроцентно реально, должно довести массу удерживаемого груза до 13 кг.
Импульс напряжения обратной полярности позволяет переместить жидкость вспять в резервуар и отсоединить устройство от поверхности. При всем этом оба его состояния стабильны, и прикладываемое напряжение просто «переключает» их.
Похожие статьи:
