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人類用壁虎發明了什麼作用

發布時間:2021-02-01 01:40:25

⑴ 壁虎帶給人類的啟示

早在公元前4世紀,古希臘哲學家亞里士多德就對壁虎高明的爬行能力感到「大惑不解」。多少年來,人們對壁虎飛檐走壁的秘訣一直眾說紛紜,壁虎腳底的粘著力究竟是怎樣產生的呢?美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家羅伯特·福爾等人經過研究發現,看上去不起眼的壁虎,居然是自然界數一數二的「應用物理大師」。它腳底的力量,竟然來自宇宙中最基本的物理學原理——分子引力。他們的研究成果發表在最新一期美國《國立科學研究院學報》上。

起先人們認為,壁虎能貼在光滑的天花板上,靠的是四個腳掌上神奇的吸盤,其實情況並非如此。

生活中有些現象常常令人困惑不解,例如,一種長約10厘米、背呈暗灰色的爬行綱四足小動物壁虎,能在光滑如鏡的牆面或天花板上穿梭自如,捕食蚊、蠅、蜘蛛等小蟲子而不會掉下來。多少年來,人們對壁虎飛檐走壁的秘訣一直眾說紛紜,許多人習慣地認為,壁虎能夠在直立的玻璃表面疾步如飛,甚至能貼在光滑的天花板上,靠的是四個腳掌上神奇的吸盤。與此同時,壁虎高超的攀爬能力也一直是科研人員重點研究的對象。

科學家通過實驗發現壁虎能夠在一塊垂直豎立的拋光玻璃表面以每秒一米的速度向上高速攀爬,而且「只靠一個指頭」就能夠把整個身體穩當地懸掛在牆上。除了能在牆上豎直上下爬行外,壁虎還能夠倒掛在天花板上爬行,這一絕技更令其他動物望塵莫及。

壁虎腳底的粘著力究竟是怎樣產生的呢?美國加利福尼亞大學伯克利分校的科學家羅伯特·福爾等人經過研究發現看上去不起眼的壁虎,居然是自然界數一數二的「應用物理大師」。它腳底的力量,竟然來自宇宙中最基本的物理學原理———分子引力。靠著這種力量,一隻身長2英寸的壁虎,用它不過幾平方毫米大小的腳掌,理論上能夠毫不費力地提起重達40公斤的重物!

壁虎腳底一根剛毛能夠提起一隻螞蟻的重量,而使用全部剛毛就能夠支持125公斤力。

那什麼是分子引力呢?分子引力也叫范德瓦爾斯力,是中性分子彼此距離非常近時產生的一種微弱電磁引力。由於這種引力過於微弱,通常沒有人加以注意。比如,當我們把手貼到牆上時,也會產生分子引力,但由於實際接觸面積太小,可能只有數千個接觸點,人的手掌不會被吸附到牆壁上。

但壁虎就不一樣了,它的每隻腳底部長著數百萬根極細的剛毛,而每根剛毛末端又有約400根至1000根更細的分支。這種精細結構使得剛毛與物體表面分子間的距離非常近,從而產生分子引力。雖然每根剛毛產生的力量微不足道,但累積起來就很可觀。根據計算,一根剛毛能夠提起一隻螞蟻的重量,而100萬根剛毛雖然佔地不到一個小硬幣的面積,但可以提起20公斤力的重量。如果壁虎同時使用全部剛毛,就能夠支持125公斤力。科學家說,壁虎實際上只使用一個腳,就能夠支持整個身體。

壁虎能在多麼臟的物體表面都能行走,它的腳不會自動分泌液體,但有著自動清洗的功能。

壁虎又是怎樣自如地控制腳上的吸力呢?科學家用顯微攝像機錄下壁虎在玻璃上爬動的情況,發現當壁虎試圖移 動腳掌時,需要付出比吸住附著物時高600倍的力量,並將腳趾伸展到30度以上才能達到目的,這就如同人們扯下粘貼的膠帶時所做的一樣。而且,即使在真空環境下,它腳上的粘著力也不會失靈,這說明壁虎不必分泌任何物質以維持附著力,也不需要藉助空氣負壓「吸」住物品。

研究人員認為,模仿壁虎腳底的這種結構,有可能研製出粘合力超強的新型膠紙。它具有易於被揭下、不對物體表面造成損傷、可反復使用等優點。

此後,美國路易斯-克拉克學院的科學家在研究中意外地發現了壁虎能夠輕而易舉附著於物體表面的另一原因:它們能自動清潔爪子絨毛上的臟物,以避免從爬行的表面脫落。

以前,科學家們也曾經猜測壁虎的腳可能有著自動清洗的功能,但它是如何保持腳的清潔及其原理卻是個未解之謎。壁虎從不清理自己的腳,而且腳部也不會自動分泌液體。路易斯-克拉克學院的凱拉·奧特姆和溫迪·漢森對壁虎的這一神奇功能進行了研究,他們發現,不管壁虎在多麼臟的物體表面行走,當它走了幾步之後,腳上的臟物就會自動脫落。他們認為,壁虎腳在踩踏臟物之後,臟物的顆粒堆積在絨毛表面,而不是粘在絨毛上,因此在堆積到一定程度之後臟物顆粒在重力的作用下就會脫落。

在壁虎腳趾微結構的啟示下,科學家開始研製超級附著技術。

研究生物力學的奧特姆認為,這項發現對希望發明更好的粘合劑的科學家來說是一個好消息,因為只要能夠把絨毛做得足夠小,就可能產生和壁虎剛毛一樣強大的粘合力。

由此,在壁虎腳趾微結構的啟示下,超級附著技術呼之欲出。例如,科學家正在據此開發的一種強力乾性粘合劑,這種粘合劑將使用一種與壁虎爪指上的絨毛類似的人造絨毛。

不久前,英國曼徹斯特大學的物理學家安德烈·蓋姆及其同事宣稱他們的研究取得了重大進展:他們模仿壁虎腳趾的微結構研製了一種柔韌的膠布,上面覆以上百萬根人工合成的絨毛,每根毛的長度不足2微米。根據他們的推算,一塊巴掌大的這種膠布就能將一個成年人懸吊起來。蓋姆僅造出了1平方厘米大的壁虎膠布,為了檢驗其附著力,他把這條膠布固定在一個蜘蛛人玩偶的手上,結果,蜘蛛人穩穩當當地懸掛在了一塊玻璃板上。

壁虎膠布的意義重大,科學家希望能研製出一種會爬牆的機器人。

美國劉易斯-克拉克學院的凱拉·奧特姆也成功地研製出了一種新型粘合劑。那麼,壁虎膠布的意義到底有多大呢?「你能想到的任何一家公司。」奧特姆說。從世界上最耐用的不幹膠便條、更安全的輪胎到粘得更牢的「創可貼」都需要它。最近,奧特姆還在與加拿大麥吉爾大學步行機器人技術實驗室的主管馬丁·比勒以及美國加州大學伯克利分校Poly-PEDAL實驗室(專門研究動物運動中的特性、動能學和動力學)的主管羅伯特·福爾聯手,研製一種會爬牆的機器人。奧特姆說:「我的夢想是親眼目睹一群這樣的機器人登上火星表面。」 摘自新浪

5回答者: ★〖拒絕再玩〗 - 五級 2007-8-10 09:17

不是我答的,是在網上搜的,看是否是你要的,如果用得上別忘了謝謝人家。

⑵ 科學家從壁虎身上發明了什麼

吸盤?

⑶ 科學家仿照壁虎的腳發明了什麼

科學家仿照來壁虎源的腳發明了「仿生壁虎腳」
壁虎腳趾上有數百個拍狀突起,稱為皮瓣,每個皮瓣上都生有數百萬剛毛,比人的頭發要細10倍。在顯微鏡下面,能看到每一個剛毛末端又分成數百個直徑只有幾百納米的更細的鏟狀絲,稱為鏟狀匙突(spatulae),能和攀爬物表面的分子發生引力作用。 壁虎腳趾上細絲和牆壁分子引力之間的這種相互作用稱為范德華力,這種引力能使它在玻璃上僅用一個腳趾就支撐起全部身體重量。卡特科斯基說,這種「黏合劑」還是單向的,只有向一個方向拉時,才能黏緊,而從另一個方向,則很容易取下來。

⑷ 根據壁虎的夜視功能人類發明了什麼

發明了掃馬路的掃路汽車。

⑸ 人們根據壁虎發明了什麼300字

壁虎的手腳非常有吸引力,可以很容易地往牆上爬,而不會掉下來內。我要設計出一種像壁虎手容腳一樣的鞋,這種鞋的名字叫「吸力無敵」。可方便了,在工人刷牆或建房子時,不用帶上梯子,只需要一雙「吸力無敵」鞋就可以開工了,它不僅有吸附力,還可以減輕你的體重,即使是倒著刷牆也不會掉下來,鞋子左右兩邊有兩個按紐,按一下綠色的按紐,它就可以讓你在牆上來回上上下下移動,絕不會摔下來,按一下紅色的按紐就可以下來了你們覺得方便嗎?
等我長大以後真的發明了「吸力無敵」,就一定會送給刷洗、修建房屋的工人們。

⑹ 通過壁虎想到的發明

動物是人類的老師,在不同的動物身上能學到不同的知識,發明創造出不同回的,對人類有益的答科技成果,比如:人們從蝙蝠身上得到啟示,發明了雷達;人們從魚身上得到啟示,發明了潛水艇;從青蛙身上得到啟示,發明了電子蛙眼……
一天,我正想拿掃把,突然,一隻壁虎飛快地爬到了屋頂。壁虎為什麼能在牆壁上爬行自如呢?而人類卻不能呢?原來,壁虎的四肢上有細毛,細毛長在壁虎的腳掌上,一共有一千多根毛,細毛上還有許多比頭發還要細的觸角,這些觸角數不勝數,而且還有一個特點:就是像鉤子一樣可以牢牢抓住牆壁,因此就不會掉下來。我突發奇想,能不能根據壁虎原理,製造一個壁虎手套。因為一天放學,一幢大樓外牆上有幾個工人正在清潔牆面,站在一個用繩子拉住的像籃子一樣的東西。聽爸爸說上面曾有人掉下來的造成死亡的事故。我要在手套上裝有很多細絲,這些細絲在牆上相當牢固,而且能牢牢地鉤住牆壁,能承受幾百斤的力量,這樣工人只要套上它,在牆上工作就自如了,而且不會有生命危險了。
20年後,聰明勤勞的科學家們,一定能把壁虎手套創造出。

⑺ 人類模仿壁虎發明了什麼

發明了吸盤啊

⑻ 壁虎的腳發明了什麼

曾有人猜測壁虎的腳趾上有膠水,但通過電子顯微鏡觀察,發現壁虎的腳趾生有數內以百萬容計的細小絨毛——剛毛。每根剛毛約有100微米長(相當於兩根人頭發的寬度),頂端都有約1千個更細小的分支。

一根剛毛能夠支撐相當於一隻螞蟻的重量,100萬根剛毛雖然不到一枚小硬幣的面積,卻可以支撐20公斤力的重量。如果壁虎同時使用全部剛毛,就能夠支持125公斤的力。研究生物力學的奧頓指出,壁虎腳趾的粘性正是通過這種細小的爪墊與接觸物分子的分子間作用力——范德華力實現的。實際上,壁虎只用一個腳趾,就能夠支持整個身體。
絕大多數腳上有粘力的動物和昆蟲往往要靠水的毛細作用獲得粘力。而壁虎、一些蜥蜴以及一種昆蟲有能力在不使用水的情況下飛檐走壁。

奧頓認為,這項發現對希望發明更好的粘合劑的科學家來說是一個好消息,因為只要能夠把絨毛做得足夠小,就可能產生和壁虎剛毛一樣強大的粘合力。

奧頓等人已經開始製造人工合成的壁虎剛毛工具。它們的粘力與壁虎剛毛一樣好.蜘蛛人爬玻璃牆用的吸盤.還可以做登山鞋吧.

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