Аллах дал геккону лапки, которые держатся без клея

Ассаляму алейкум. Вы слушаете аудиоподкаст «Таваккуль». Сегодняшняя наша тема называется «Аллах дал геккону лапки, которые держатся без клея».

Вечером на освещённой стене дома в Юго-Восточной Азии можно увидеть ящерицу, которая бежит вверх по гладкой краске, а потом переходит на потолок и замирает там вниз головой. Это геккон. Ни клея, ни присосок, ни когтей, которые цеплялись бы за трещины, у него для этого нет. Аллах дал геккону лапки, которые держатся за поверхность благодаря своему устройству, без всякого липкого вещества.

Если посмотреть на нижнюю сторону пальца геккона, видны поперечные полоски, похожие на пластинки. Под микроскопом видно, что эти пластинки покрыты густым ковром тончайших волосков. У крупного геккона токи на одной лапе около полумиллиона таких волосков. Длина волоска от тридцати до ста тридцати микрометров, а толщина в десять раз меньше человеческого волоса. На конце волосок ветвится на сотни ещё более тонких отростков, и они завершаются крошечными лопаточками размером в несколько десятых долей микрометра.

Больше ста лет учёные описывали это строение, но никто не мог измерить, как держится отдельный волосок. В двухтысячном году американский биолог Келлар Отэм с коллегами впервые сделал это с помощью микроскопического датчика силы. Один волосок оказался в десять раз цепче, чем предполагали по опытам с целыми животными. Если бы все волоски одной лапы работали одновременно и в полную силу, они удержали бы груз во много раз тяжелее самого геккона.

Через два года та же группа выяснила, что именно удерживает лапку. Пальцы геккона одинаково хорошо держались и на поверхности, которая отталкивает воду, и на той, что её притягивает. Значит, вода и липкая жидкость здесь ни при чём. Работают так называемые силы Ван-дер-Ваальса, слабое притяжение между молекулами, которое возникает, когда две поверхности сближаются почти вплотную. Одна лопаточка притягивается совсем слабо. Но лопаточек миллионы, они повторяют самые мелкие неровности поверхности, и вместе удерживают вес животного с большим запасом.

Не менее важно и то, как геккон отрывает лапку. Учёные заметили, что волоски держат крепко, только если их прижать и чуть потянуть вдоль поверхности под определённым углом. Тогда сцепление возрастает в сотни раз. А если угол между волоском и поверхностью становится больше определённой величины, волосок отпускает почти без усилия. Поэтому геккон на ходу загибает пальцы вверх от кончика, словно снимает клейкую ленту, и лапка отходит легко. Так он может бегать по стене быстро, ставя и отрывая лапки много раз в секунду.

Остаётся вопрос, почему лапки не забиваются пылью. Обычная клейкая лента быстро пачкается и перестаёт держать. В две тысячи пятнадцатом году китайские и американские исследователи показали, что лопаточки геккона очищаются сами во время ходьбы. Пылинка прилипает к стене сильнее, чем к крошечной лопаточке, особенно при быстром движении лапки, и остаётся на поверхности. Через несколько шагов лапка снова чистая.

Инженеры по всему миру пытаются повторить это устройство. Уже созданы сухие липкие ленты и захваты для роботов с искусственными волосками, но до лёгкости, с которой бегает живой геккон, им ещё далеко.

Геккон, неподвижно сидящий на потолке, держится миллионами невидимых глазу лопаточек, и для этого ему не нужен клей, а мышцы почти не напрягаются. Аллах соразмерил толщину волосков, их число и угол, под которым они отпускают поверхность. Среди животных, которые ходят на четырёх ногах, есть и такие, которым Он дал ходить по стенам.

Вы слушали подкаст «Таваккуль». Автор подкаста Некруз Исмоилов.