ابداع چسب ارزان و برگشت پذیر با الهام از موی پای عنکبوت

چگونه عنکبوت‌ها مستقیما رو به بالا می‌روند و یا حتی به صورت وارونه از سطوح گوناگون عبور می‌کنند؟ یافته‌های این پژوهش جدید، به این سوالات پاسخ داده‌اند تا فرصت‌های جدیدی برای ایجاد چسب‌های قوی الهام گرفته از طبیعت ایجاد شود.

دهه‌هاست که دانشمندان تلاش می‌کنند تا درک بهتری در مورد پای عنکبوت به دست بیاورند.

"کلمنس شابر"(Clemens Schaber)، پژوهشگر "دانشگاه کیل"(University of Kiel) آلمان و سرپرست این پژوهش گفت: هنگامی که پژوهش‌ها را آغاز کردیم، انتظار داشتیم که زاویه خاصی از بهترین چسبندگی و ویژگی‌های مشابه چسب را برای همه موها پیدا کنیم اما در کمال تعجب مشاهده کردیم که نیروی چسبندگی تا حد زیادی بین تک‌تک موها متفاوت است.

پاهای این نوع عنکبوت، از حدود ۲۴۰۰ تار موی باریک با ضخامت یک صدم میلی‌متر تشکیل شده است. شابر و همکارانش، نمونه این موها را جمع‌آوری کردند و سپس، میزان چسبندگی آنها به سطوح گوناگون را مورد بررسی قرار دادند. 

هر مو به صورت غیرمنتظره، چسبندگی منحصر به فردی را نشان داد. هنگامی که پژوهشگران به بررسی موها زیر یک میکروسکوپ قوی پرداختند، دریافتند که آرایش ساختاری هر یک از آنها کاملا متفاوت و ناشناخته است. پژوهشگران باور دارند که این تنوع ممکن است کلید نحوه بالا رفتن عنکبوت‌ها از سطوح گوناگون باشد.

این پژوهش، تنها تعداد کمی از هزاران موی روی پای عنکبوت را بررسی کرده است اما پژوهشگران باور دارند که همه موها منحصر به فرد نیستند و ممکن است خوشه‌ها یا الگوهای تکراری نیز به جای آنها پیدا شود.

شابر گفت: اگرچه ارائه نانوساختارهایی مشابه ساختار موهای پای عنکبوت و دستیابی به پایداری و اطمینان مواد طبیعی هنوز دشوار است، اما یافته‌های ما می‌توانند مدل‌های موجود را برای چسب‌های مصنوعی برگشت‌پذیر و بدون پسماند تنظیم کنند.

وی افزود: شکل‌های متفاوت تماس‌های چسبی که در سیستم اتصال عنکبوت یافت می‌شود، می‌تواند توانایی پیوستگی مواد الهام گرفته شده از طبیعت را بهبود ببخشد.

این پژوهش، در مجله "Frontiers in Mechanical Engineering" به چاپ رسید.