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壁虎爬走

生活更新时间:2024-12-19 15:28:05

你沒聽錯，不過這并不是一隻活的壁虎，而是人類通過學習壁虎的本領而制造的機械手，可以在零重力環境下随心所欲的爬行和拿東西！可能讀者會問，這有什麼難呢？

壁虎爬走（壁虎爬上了空間站）1

實際上這确實很難，牛頓他老人家說過，作用力和反作用力是相等的，在地球上這不會帶來什麼問題，因為地球上有重力，也就有摩擦力，完美的抵消或扮演了我們走路或拿東西時的反作用力。然而在外太空的軌道上，問題來了：航天器和宇航員基本上處于零重力狀态，也就沒有足夠的摩擦力，當我們稍微輕推另一物體時，反作用力會立即把我們彈開，弄不好還給彈走了！這也是太空行走時宇航員一般都系着安全繩的原因。

壁虎爬走（壁虎爬上了空間站）2

宇航員太空行走

諸位也許已經想到了，要解決這個問題，最好是有個能粘在物體上的吸盤，吸力是不受重力影響的！于是科學家想到了這方面的大師——壁虎。我想絕大多數人都見過壁虎飛檐走壁的場面（現在城市裡的小孩可能沒見過，悲哀~），已經見怪不怪了，實際上壁虎為什麼能無視重力，甚至在光滑的表面爬行呢？兩千多年前那位亞裡士多德同學就曾提出過這個問題，但答案直到20世紀末才真正揭曉。

壁虎爬走（壁虎爬上了空間站）3

壁虎在玻璃上爬行

壁虎的獨門絕技靠的是範德瓦爾斯力。什麼？聽起來好像很熟悉？沒錯，初中物理學過的！又稱為分子間作用力，它是怎麼來的咱就不聊了，隻需要知道這是一種極性分子之間的電性作用力。壁虎正是利用範德瓦爾斯力的專家，它的每隻腳掌上有大約50萬個由角蛋白構成的小突起，比人的頭發絲兒還要細得多，而每個小突起上又有幾百個更加細小的微突起，使得壁虎的腳掌可以和平面上的微小起伏完美貼合，形成了巨大的接觸面積，疊加後的範德瓦爾斯力變得非常可觀，給了壁虎藐視地球引力的資本。

壁虎爬走（壁虎爬上了空間站）4

壁虎的腳掌

NASA和斯坦福大學聯合研制了模仿壁虎的仿生學抓取器，它的吸盤可以在零重力下抓取具有磨光平面的物體，經過多年的改進，對光滑平面的粘附壓力可達35~40千帕，總抓取力高達14磅（6.35公斤），這對于太空行走、空間站操作和維修具有重大的意義，甚至具有捕獲衛星的能力。

壁虎爬走（壁虎爬上了空間站）5

NASA和斯坦福大學研制的抓取器

壁虎爬走（壁虎爬上了空間站）6

空間站上的“壁虎”

相信在不久的将來，我們就可以在空間站和其它航天器上看到活蹦亂跳的”壁虎“了。這個古老的物種竟然能夠充分的利用分子間的作用力，在物理學方面的造詣讓人馬君都感到汗顔！它能為人類的太空探索作出如此重要的貢獻，算得上是爬行動物界的榮耀了！

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