Осьминоги подсказали технологию создания «непромокаемых» присосок

Ученые из южнокорейского университета Сонгюнгван разработали эффективные адгезивные поверхности на основе структуры присосок щупалец осьминогов. Работу можно увидеть в журнале Nature.

Адгезивные поверхности работают либо за счет механических «замыканий», либо за счет молекулярных взаимодействий. В данном проекте ученые хотели разработать адгезивные механизмы, которые будут работать как в мокрых, так и в сухих условиях, не подвергаясь загрязнениям. Осьминоги, владельцы прекрасно работающих присосок, были взяты в данном случае за прототип.

За основу весьма эффективных, но мало изученных механизмов были взяты куполоподобные выступы в выемках присосок осьминогов Octopus vulgaris. Ученые предполагали, что помимо активного гидростатического давления в момент присасывания у таких щупалец подключается также и пассивная сила, удерживающая присоску на месте, которая возникает за счет оказываемого воздействия на купол. При этом начинают работать, в частности, капиллярные силы, возникающие при контакте стенок выемки и купола. Последующие эксперименты подтвердили эту гипотезу.

Вначале был создан специальный шаблон размером 3×3 сантиметра с повторяющимися выемками, а с помощью него получена обратная структура с множеством куполов, расположенных внутри выемок размером в пятьдесят микрометров. Для этого не потребовалось сложного химических реакций синтеза или модификаций поверхности. На шаблон наливался жидкий полимерный предшественник на основе полиуретаноакрилата (s-PUA), который, застывая, давал нужную структуру.

Полученная адгезивная поверхность легко и надежно крепится к кремниевым поверхностям, стеклу и коже (к сухим, к мокрым, а также к смазанным маслом и находящимся под водой). Максимальное давление составляло в разных условиях от 35 до 165 кПа. Присасывание при этом происходит эффективно — прикрепив к достаточно тяжелым предметам адгезивы, их можно поднимать в воздух или перемещать под водой. Присоски получаются многоразовые — их можно откреплять и повторно использовать с той же эффективностью.

Помимо замечательных присосок, осьминоги обладают также и высокоразвитым интеллектом. Подробнее об этом можно почитать здесь.

Анна Казнадзей