在自然界,壁虎依靠神奇的腳“飛檐走壁”,靜止時緊緊吸附;移動時輕松脫離。由華人科學家領(lǐng)銜的一個美國科研小組最近成功利用碳納米管陣列制成仿生壁虎腳,其吸附力賽過真正的壁虎腳,而且也能輕松脫離。
來自佐治亞理工學院的王中林、代頓大學的戴黎明等人在定于10月10日出版的新一期《科學》雜志上說,碳納米管是由純碳原子組成的管狀結(jié)構(gòu)材料,具有尺寸微小(其直徑大約是頭發(fā)直徑的萬分之一)、重量輕、柔軟靈活、機械強度高以及電學和熱學性能突出等特點。在碳納米管基礎上開發(fā)出的仿生壁虎腳既能在垂直表面上輕松吸附重物,也能夠從不同角度輕松取下。
王中林介紹說,納米仿生是目前納米科學界最前沿的研究領(lǐng)域之一。近年來,科研人員試圖用納米材料來模擬壁虎腳,但都局限于光滑的物體表面,而且無法有效控制“強吸附”和“弱脫附”過程。而他們的研究小組應用結(jié)構(gòu)可控的直立型碳納米管陣列,成功研制出具有“強吸附”和“易脫附”性能的仿生壁虎腳,“使仿生壁虎腳朝著實際應用方向邁出了最關(guān)鍵的一步”。
王中林說,他們研制的仿生壁虎腳對物體表面沒有特殊要求,不僅對光滑如玻璃的物體表面具有強吸附力,也同樣能吸附在砂紙、聚四氟乙烯膜等相對粗糙的物體表面上。如果目前的碳納米管陣列可以擴大,將來使用巴掌大的碳納米管陣列(10×10厘米)就可以在屋頂上懸掛一個100公斤重的人。
據(jù)介紹,這種碳納米管陣列在許多領(lǐng)域有著巨大的應用前景,包括航空航天、電子封裝和高溫黏接等,甚至高空作業(yè)的工人將來或許也可以憑此在高層建筑物的墻壁上自由行走。王中林說:“好萊塢大片《蜘蛛俠》中‘飛檐走壁’的絕世本領(lǐng)未來有望成為普通人都能掌握的基本技能!(張忠霞)