壁虎是如何做到在墙上自由移动的?
壁虎是如何做到在墙上自由移动的?
当我们想到壁虎时,我们立刻就会想到它靠在墙上的形象。初中课本上有一句话叫《壁虎》:“壁虎趴在墙上,一动不动,像一块水泥粘住了。”然而,你知道它能抵抗重力的“绝招”吗?
起初,人们认为壁虎可以在脚趾上分泌一种凝胶状液体,这样它就可以粘在天花板上。然后,有人提出,壁虎依靠脚趾扩大的关节处的吸盘产生真空吸力,使它们能够轻松地粘在天花板上。有些人认为它的脚趾会产生静电并粘在表面上。
是什么原因让壁虎能够自由地“飞过屋檐”?事实上,真正的谜团来自于宇宙中最基本的物理原理——分子引力。
在显微镜下观察壁虎的爪子,我们可以看到皱纹的皮肤表面。当我们把它放在显微镜下时,我们可以看到每个脚趾都有数百万微米大小、鬃毛状的纤毛。俗称“毛皮”。此外,刚毛的末端还有约400至1000个更细的纳米分支。这种精细的结构使刷毛非常接近表面的分子,从而产生一种称为范德华力的电引力。壁虎依靠这种重力来抵抗重力并在任何材料的表面爬行。而且,每次壁虎移动时,这些纤毛都会立即清除脚趾上的灰尘,不留任何残留物。
另外,不要低估这种力量。虽然一seta的力量只能举起一只蚂蚁,一百万seta的力量还没有硬币那么大,但是当它们加在一起时,却可以举起一只蚂蚁。用20公斤的力量。如果壁虎同时使用它的整个刚毛,它可以支撑125公斤的力量。这样,一个脚趾就可以支撑壁虎的整个身体。
壁虎如何轻松控制脚的吸力?如果你仔细观察壁虎走路,你会发现它先卷起脚趾,然后再把脚放回去。事实上,壁虎利用脚趾的卷曲和下垂来改变刷毛和表面之间的接触角度。通过这种方式,可以改变粘附力和摩擦力以实现运动自由。
因此,如果您去露营并发现一只壁虎挂在您的头上,请不要尖叫,它不会掉下来。为了实现这一目标,需要比壁虎吸气时多600倍的力量,并且脚趾需要伸展30度以上。更有趣的是,即使在真空下,脚的粘合强度也不会失效。
本文原文来自《奇点科学》杂志,该杂志一直致力于向青少年介绍前沿科学,始终坚持"科学可以更精彩”的办刊理念,为热爱科学的青少年介绍激动人心的科学发现和尖端科技。