Mit tanulhatunk a gekkótappancsoktól?

A Marvel-hősök korában már látjuk is magunk előtt, ahogy pókemberként mászunk meg mindenféle tereptárgyat, de a gekkók lábában rejlő titok ennél sokkal hasznosabb dolgokra is használható. Erre jöttek rá azok a kutatók is, akik a biomimikri módszerével dolgozva vették górcső alá a gekkók tapadós tappancsát.

De hogy mi is pontosan a biomimikri, azt ebben a korábbi cikkünkben olvashatjátok el, röviden arról szól ez az új tudományág, hogy a természet tudatos megfigyelésével próbáljunk megoldásokat ellesni, hogy aztán ezeket az élet minden területén alkalmazhassuk.

Általában két útja van annak, hogy egy új dolog születhessen a biomimikrinek hála. Az egyik, amikor egy már meglévő problémára keresünk valamilyen megoldást a természetben, a másik, amikor a természetben megfigyelt hasznosnak tűnő képesség, jelenség, összefüggés inspirál egy innovációt. Ez utóbbi történt a gekkók esetében is.

A gekkók talpacskái eleve piszkálták a kutatók fantáziáját, hiszen olyan ügyesen másznak és tapadnak meg mindenféle függőleges felületen, de akár a plafonon is, legyen az üvegből, kőből, fából, vagy fémből. A pókemberes jelmezek tökélyre fejlesztése helyett azonban egész egyszerűen azon kezdtek el gondolkodni a kutatók, hogyan tudnának valami olyan ragasztót kitalálni, amely erősen tart, kemikáliáktól mentes és könnyen eltávolítható, akárcsak a gekkók talpacskái.

Ehhez először meg kellett fejteni a gekkólábak titkát. Ha közelről megnézzük egy gekkó lábujjait, látni fogjuk, hogy azok lamellás szerkezetűek. Még közelebbről megvizsgálva a lamellákat láthatóvá válik, hogy ezek rengeteg keratinos szálból, sertéből épülnek fel, amelyeknek szélessége mindössze 200 nanométer. Ezeknek a sertéknek a vége pedig további többszáz vagy ezerfelé ágazik el, amelyek végén kis korong alakú képződményeket találunk.

A végeredmény tehát sok milliónyi apró tapadókorongként működő kis „tappancs”, amelyek együttesen hihetetlen erős tapadó hatást fejtenek ki. Ez a fizikai felépítés igen nagy mértékben megnöveli a gekkó talpának a felszínét, így téve lehetővé az úgynevezett van der Waals-erő hatékonyabb érvényesülését a gekkó tappancsának atomjai és a megmászandó felület atomjai között. Tehát ezek a kis korongok nem a tapadókorongokra jellemző nyomáskülönbség miatt tapadnak meg, hanem az említett kémiai kötésnek köszönhetően.

Amikor erre a működésre rájöttek a kutatók, már „csak” azt kellett kitalálniuk, hogy miként tudják ezt mesterséges módon is megalkotni. Nem is kellett rá sokat várni, 2012-ben ugyanis megszületett a Geckskin, amelyet a Massachusetts-Amherst Egyetem kutatócsoportja fejlesztett ki Al Crosby és Duncan J. Irschick vezetésével.

Ráadásul újrafelhasználható, és az eddig ismert ragasztóanyagokkal ellentétben nem tartalmaz mérgező vegyületeket. Hogy el tudjátok képzelni, mi is ez az új ragasztó, nézzétek meg ezt a videót, amelyben előbb a gekkó lábának felépítését és működését, majd a megalkotott új ragasztót is láthatjátok:

Ebben a hosszabb videóban pedig számos egyéb felhasználási lehetőségét mutatják be a fejlesztők, a végén pedig a Geckskin erejét bizonyítva még egy autót is elhúznak vele.

És hogy milyen hasznos dolgokra jó ez a találmány? A hétköznapokban leginkább olyan dolgokra használhatjuk, mint amire egy kétoldalú ragasztót használnák, illetve ahol eddig csavart vagy szöget használtunk volna. Mindenféle tárgy falra rögzítéséhez, például fogas, kulcstartó vagy kép, esetleg az autóban telefontartó helyett is használhatjuk, de elmozduló bútorok lábára vagy csúszkáló szőnyegekre ragasztva fixálhatjuk azokat. Ezekre már kapható is olyan ragasztószalag, amelyet gecko tape-nek vagy nano tape-nek neveznek. Ez ránézésre olyan, mint a cellux, viszont mindkét oldala tapad.

De akár monitort, tévét is falra lehet rögzíteni vele, amit a Geckskint feltaláló csoportjának két tagja be is mutat ebben a mókás videóban, amelyben elindulnak, és a kutatóintézet szinte minden falfelületére könnyűszerrel rakják fel és veszik le a magukkal vitt monitor:

Persze komolytalannak tűnik, hogy mégis használjuk ezt a találmányt pókemberes jelmezekhez, mint ahogyan ez a gyereklelkű fickó tette, de egyáltalán nem ördögtől való gondolat, hogy segítse a falmászás képességét. Olyannyira, hogy már több falmászó robotot is fejlesztettek, amelyek hasznosak lehetnek az űrkutatásban, de akár olyan földi terepeken is, ahol az embereknek már kockázatos lenne tartózkodni.

De a gyógyászatban is folyamatosan keresik, mire lehetne használni, például nem lenne rossz egy nem ragacsos és fájdalommentesen eltávolítható sebtapasz, de azt is kutatják, hogyan tudnák a sebek összezárásánál is alkalmazni ezt a természetből ellesett fantasztikus találmányt.