چسبناك تر از چسب

ترجه : عليرضا سزاوار
يك گروه از محققان آلماني با ارائه اولين الگوي رياضي از شيوه چسبيدن حيواناتي مانند مارمولك ها، ملخ ها، و مگس ها به سطوح مختلف، راه جديدي را پيش پاي مهندسان شيمي و تكنولوژيست ها قرار داده اند.
به طوري كه به اين متخصصان امكان مي دهد انواع سطوح چسبنده با مقاومت بسيار زياد را براي مصارف گوناگون خانگي و صنعتي توليد كنند.
چسب هايي كه درحال حاضر درخانه ها يا صنايع استفاده مي شود، چسب هايي است كه درآنها با استفاده از نيروي پيوند بين مولكول ها، سطوح مختلف را به هم متصل مي سازند. در طبيعت نيز برخي حشرات براي متصل كردن خود به شاخه ها يا سطوح ديگر از همين روش استفاده مي كنند و با ترشح ماده اي چسبناك از سقوط خود از روي سطوحي كه روي آن قرارگرفته اند، جلوگيري مي كنند. اين نوع چسب ها را در اصطلاح چسب مايع و سيال مي نامند درحالي كه تعدادي ديگر از جانوران از چسب هاي خشك براي اين منظور استفاده مي كنند.
وجود اين نوع چسب ها (چسب هاي خشك) تا چند سال قبل براي محققان ناشناخته بود ولي از زماني كه دستگاه هاي تصويربرداري در مقياس هاي بسيار كوچك و دقيق تر تكامل يافتند، دانشمندان موفق شده اند انواع مختلف سامانه هاي چسب خشك را در طبيعت شناسايي كنند.
محققان در بررسي نحوه اتصال ملخ ها، سوسك ها، مارمولك ها و مگس ها دريافتند كه اين موجودات با استفاده از ميله ها و شاخك هاي متعدد كه شكل انتهاي آنها با يكديگر متفاوت است، خود را به سطوح مختلف متصل مي كنند. به طور مثال مارمولك ها دركف پاي خود هزاران ميله مو شكل دارند كه انتهاي هر كدام مجدداً به ده ها شاخه كوچك تر تقسيم مي شود و ضخامت هريك بالغ بر چند نانومتر است.
در ملخ ها انتهاي اين ميله هاي متصل كننده،مسطح است درحالي كه در سوسك ها انتهاي اين ميله ها و شاخك ها به دو صورت كاسه اي ومارپيچي شكل است. اتصال بين هر يك از اين شاخك ها يا ميله ها با سطح مورد نظر براساس قوانين متعارف فيزيكي و برقرار شدن نيروي ضعيفي به نام نيروي «والس» بين مولكول هاي دو سطح مختلف امكان پـذير مي شود.
ولي از آنجا كه تعداد شاخك ها يا ميله هاي متصل كننده بسيار زياد است، از مجموع آنها نيروي قابل ملاحظه اي به وجود مي آيد كه مي تواند به راحتي وزن جانور را تحمل كند.
هم اكنون يك گروه از محققان آلماني به سرپرستي «رالف اسپولناك» كه كارشناس خاص مواد است و قبلا عضو موسسه «ماكس پلانك» درشهر اشتوتگارت و درحال حاضر هم با موسسه فناوري فدرال سوئيس در زوريخ همكاري دارد، براي اولين بار موفق شدند با بررسي دقيق موقعيت شاخك ها و نحوه اتصال آنها الگوهاي مناسبي را براي توضيح اين پديده تكميل كنند.
الگوهاي به دست آمده به وسيله اين محققان آلماني نشان مي دهد براي اتصال روي سطوح كاملا صيقلي شاخك هايي كه انتهاي آنها مسطح است از بقيه شاخك ها مناسب ترند ولي از آنجا كه سطوح كاملا صيقلي در طبيعت به سختي يافت مي شود، شاخك هايي كه انتهايشان مارپيچ مانند است براي اتصال روي سطوح مختلف از بقيه مناسب تر هستند.
محققان عقيده دارند با بهره گيري از اين الگوها مي توان انواع سطوح چسبنده را براي مصارف مختلف صنعتي و خانگي توليد كرد. به طور مثال روبات هايي را كه براي كاوش وجست وجو به سيارات ديگر اعزام مي كنيم، مي توان به پاها و بازوهايي با اين نوع سامانه چسبنده خشك و مجهز كرد به طوري كه به آنها اجازه دهد به راحتي روي پستي ها و صخره هاي اين سياره ها حركت كنند. درمنازل هم مي توان از اين نوع چسب هاي خشك به وفور استفاده كرد مثلاً قاب عكس هايي تهيه كرد كه درهر نقطه دلخواه، قابل آويختن به ديوار است و پس از مدتي مي توان جاي آنها را عوض كرد، بدون آنكه با استفاده از ميخ و چكش ديوارها را خراب كرد
+ نوشته شده در  سه شنبه ۲۶ اردیبهشت ۱۳۹۱ساعت 12:17  توسط سيد مصطفي محمدزاده   |