“蜘蛛服”有望梦想成真

来源 :初中生世界(初二年级) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zwb20042002
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  意大利都灵理工大学的尼古拉·普尼奥最近表示,他正在研究一种新型服装,可以让穿上它的人,像科幻影片《蜘蛛侠》中的主人公一样,附着在高楼大厦的墙壁或天花板上,来去自如。
  据介绍,普尼奥的发明灵感来自于壁虎。壁虎,一种长约10厘米、背呈暗灰色的爬行纲四足小动物,能在光滑如镜的墙面或天花板上穿梭自如,捕食蚊、蝇、蜘蛛等小虫子而不会掉下来。这种现象引起了普尼奥的注意。经过长时间的观察和研究,他终于弄明白了,原来,这是壁虎利用分子的电磁引力,克服了地心引力而具有的一种天生的“特异功能”。
  进一步的研究发现,在壁虎的爪指顶端长有数百万根叫做刚毛的极细纤维,它们以数千根为一组,呈刮刀状排列。在高倍显微镜下观察,这些刮刀就像是长在绒毛顶端的花椰菜,具有很强的黏附力。试验证明:100万根细纤维(其断面直径如一枚钱币)所具有的黏附力,约可托起一个20公斤重的小孩。为什么会有这样大的黏附力呢?普尼奥认为,这只能从物理学中的弱力理论得到解释。
  根据弱力理论,分子间具有一种电磁引力,弱力可使分子与其接触的任何物体相互吸引。分子间的这种电磁引力,只有在分子(细纤维)距离物体表面很近时,才起作用;二者的距离越近,引力也越大。但是,仅此还不能完全说明为什么引力会如此之大。普尼奥解释说,是不平衡的电荷互相吸引时产生的分子间的作用力,导致了强大的黏附力。
  这项研究给了普尼奥很大的启示,目前他正在据此研发一种强力干性黏合剂,这种黏合剂将使用一种与壁虎爪指上的绒毛类似的人造绒毛。普尼奥说,这个领域的研究在科学界有着许多有趣的应用,如应用在航天领域,可使宇航员穿上有吸盘附着系统的宇航服,更加安全地在太空行走;也可以考虑据此原理研制一种微型机器人,让其手足具有与壁虎一样的高超的攀援功能,去执行某种特殊任务。
  “蜘蛛服”的研究目前存在两个问题:其一是如何控制黏性,因为要一直黏在墙上并不难,只需使用超强胶水就行了;但是如何在很容易地分离以后再黏上去呢?其二是还需要设计一套自我清洁装置,因为在沙土中爬行的壁虎,每隔几分钟就会清洁一下自己的脚趾。普尼奥说,这些问题的解决已有若干思路或方案,但要真正解决问题,大概还需要10年左右的时间。
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