Американские ученые разработали технологию, позволяющую человеку взбираться по вертикальной поверхности здания, подобно Человеку-пауку
Рубрика
Сотрудникам Стэнфордского университета (США) удалось разработать приспособление, которое позволяет человеку взбираться по вертикальной стеклянной поверхности стены, как это делал Человек-паук из одноименного фильма. Образцом же для ученых послужила ящерица геккон, способная карабкаться по вертикальным поверхностям с помощью уникального устройства ее лап.
Исследователи из университета Стэнфорда сумели воссоздать этот механизм в более крупных масштабах. Они изобрели силиконовые присоски, которые надеваются на руки. В данном приспособлении используется сила межмолекулярного притяжения, известная в физике как Ван-дер-Ваальсова, благодаря которой гекконам удается бегать по потолкам и стенам. В действительности такие силы очень слабы, однако, поскольку пальцы гекконов покрыты несколькими тысячами волосков, это многократно усиливает их действие. Примечательно, что у этих ящериц с поверхностью контактирует лишь небольшая часть волосков, поэтому нагрузка на них неравномерно распределяется. В связи с этим ученые изобрели аналоги таких волосков – микроклинья из полидиметилсилоксана. Они вместили сотни тысяч данных элементов на 24 плитах размером с почтовую марку, которые в свою очередь установили на восьмиугольной пластине. Благодаря применению натяжных элементов и рессора исследователям удалось распределить нагрузку равномерно по всей поверхности. Таким образом, основываясь на принципе передвижения геккона, ученые разработали микроскопические плитки с Ван-дер-Ваальсовыми силами и синтетический материал, обладающий еще более мощным скрепляющим действием, чем кожный покров ящерицы.
В рамках испытаний этой технологии человек с весом в 70 кг успешно взобрался по вертикальной стене, выполненной из стекла, высотой в 3,6 м при помощи силиконовых присосок, надетых на руки. Площадь каждой из них составила 140 кв. см. Испытателю удалось благополучно проделать такие восхождения сотни раз. Ученые говорят, что человек мог бы вскарабкаться и выше, даже на небоскреб. Тем не менее, они признают, что на неровных, влажных или грязных поверхностях их присоски все же уступают в клейкости лапкам геккона. Ученые считают, что эту проблему можно решить путем уменьшения размера силиконовых плиток либо разработки системы их самоочищения.
Отметим, что в исследовании данного устройства также участвовали сотрудники Агентства оборонных разработок США (DARPA). Эта организация занимается реализацией программы «Z-Man», которая предусматривает изобретение новых технических приспособлений, усиливающих способности человека, данные ему от природы.