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sábado, 7 de abril de 2012
Inspirado pelos pés de lagartixa, os cientistas inventam super-adesiva de material
Uma almofada na palma da mão de Geckskin pode anexar firmemente objetos muito pesados, como este televisor de 42 polegadas pesa cerca de 40 libras. (18 kg) a uma superfície lisa vertical. Crédito: Gentileza da UMass Amherst
Durante anos, os biólogos foram surpreendidos com a força dos pés de lagartixa, que permitem que estes lagartos 5 onças produzir uma força adesiva equivalente a transportar nove quilos até uma parede sem escorregar. Agora, uma equipe de cientistas de polímero e um biólogo da Universidade de Massachusetts Amherst descobriram exatamente como a lagartixa faz isso, levando-os a inventar "Geckskin", um dispositivo que pode segurar 700 quilos em uma parede lisa.
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Doutorado candidato Michael Bartlett em polímero Alfred Crosby ciência e laboratório de engenharia na UMass Amherst é o autor principal do seu artigo que descreve a descoberta na edição em linha atual de Materiais Avançados. O grupo inclui biólogo Duncan Irschick, um morfologista funcional que estudou as habilidades do lagartixa subindo e apegando-se por mais de 20 anos. Geckos são igualmente em casa em verticais, inclinadas para trás, até mesmo inclinando-superfícies.
"Surpreendentemente, os pés de lagartixa pode ser aplicado e desligados com facilidade, e sem resíduo pegajoso que permanece na superfície", diz Irschick. Essas propriedades, de alta capacidade, reversibilidade e adesão seca oferecem uma possibilidade tentadora para materiais sintéticos que podem facilmente conectar e desconectar pesados objetos cotidianos, como televisores ou computadores para as paredes, bem como aplicações médicas e industriais, entre outros, ele e dizer Crosby .
Esta combinação de propriedades nessas escalas nunca foi alcançado antes, apontam os autores. Crosby diz, "Nosso dispositivo Geckskin é cerca de 16 centímetros quadrados, aproximadamente do tamanho de um cartão de índice, e pode conter uma força máxima de cerca de 700 libras, enquanto aderindo a uma superfície lisa como o vidro."
Para além da sua capacidade de colagem impressionante, o dispositivo pode ser libertado com um esforço insignificante e reutilizado muitas vezes sem perda de eficácia. Por exemplo, pode ser usada para colar uma televisão de 42 polegadas a uma parede, libertado com um puxão suave e restuck para outra superfície tantas vezes quantas as necessárias, não deixando qualquer resíduo.
Esforços anteriores para sintetizar o poder adesivo tremendo dos pés de lagartixa e almofadas foram baseadas nas qualidades de pêlos microscópicos em seus dedos do pé chamados cerdas, mas os esforços para traduzi-los para escalas maiores não tiveram sucesso, em parte porque a complexidade do pé gecko inteiro não foi tida em conta. Como Irschick explica, um pé de lagartixa tem vários elementos que interagem, incluindo tendões, ossos e pele, que trabalham juntos para produzir adesão facilmente reversível.
Agora ele, Bartlett, Crosby eo resto da equipe de UMass Amherst ter desbloqueado o segredo simples, mas elegante de como é feito, para criar um dispositivo que pode lidar com pesos excessivamente grandes. Geckskin e sua teoria de apoio demonstram que as cerdas não são necessários para a lagartixa-como o desempenho, Crosby ressalta. "É um conceito que não foi considerada nas estratégias de outro projeto e que pode abrir avenidas novas pesquisas em gecko-adesão como no futuro."
A principal inovação por Bartlett e colegas era criar um adesivo integrada com uma almofada macia tecida em um tecido duro, que permite que a almofada de "drape" sobre uma superfície para maximizar contacto. Além disso, como em pé naturais gecko, a pele é tecida em uma sintética "tendão", produzindo um desenho que desempenha um papel chave na manutenção rigidez e liberdade de rotação, explicam os pesquisadores.
É importante ressaltar que o adesivo Geckskin usa materiais simples do quotidiano, tais como polidimetilsiloxano (PDMS), que é uma promessa para o desenvolvimento de um adesivo de baixo custo, resistente e durável seco.
Os pesquisadores UMass Amherst estão continuando a melhorar o seu design Geckskin inspirando-se em lições da evolução dos pés de lagartixa, que mostram variação notável na anatomia. "Nosso projeto para Geckskin mostra o verdadeiro poder integrativo da evolução para o projeto sintético inspirador que pode finalmente ajudar os seres humanos de muitas maneiras", diz Irschick.
Fornecido por Universidade de Massachusetts em Amherst
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