上篇博文提到壁虎的脚。这里具体谈谈它。壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能在天花板上。暗示壁虎的脚与物体表面一定有很强的特殊粘附力。但这种力的根源是什么？百年来，人们百思不得其解。直到2000年，美国加利福利亚大学伯克利分校的Full研究小组在Nature（破解自然的东西，就可以发“自然”，嘿嘿）上发文，真正解开了壁虎的神秘。壁虎的脚上有大量的细毛，这些脚上的细毛与物体表面的分子之间产生的“范德华力”积累，就足以使的壁虎倒挂天花板。所谓“范德华力”，是中性分子彼此距离很接近时，产生的一种微弱的电磁引力。所以一般来说，这种力很弱，并没有引起人们的注意。然而，一只壁虎脚上面大约50万根极细的刚毛，每个刚毛100微米长，相当于两根人头发的宽度。刚毛末端又大约有400-1000根更细的分支。这种分层次结构使得刚毛与物体表面分子能够近距离接触，产生“范德华力". 虽然每根刚毛产生的力微不足道，但是５０万根的力就相当可观了．正所谓量变导致质变．实验表明，１００万根刚毛可以支持１２２５N的力．四肢脚２００万刚毛就足以支持２４５０N的力．不可思议，呵呵！（Nature,2000,405,681）关于壁虎脚的结构，黄庆博士的博客有图片，这里不再重复．见：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=9882

蜘蛛的脚上也被发现有壁虎这样的结构，范德华力也是蜘蛛能够趴在几乎任何类型的表面的主要原因。看过《蜘蛛侠》电影的人都知道，那里面的蜘蛛侠就有高超的本领呢，飞檐走壁。

　　揭示壁虎脚的神秘面纱，也许对水黾在水面行走的原理发现提供了灵感（我觉得很可能这样）．我们知道，在荷塘，河流的地方经常看到水黾的影子：身长大约1厘米，有6条细长的腿，能在水面上快速行走，被称为池塘中的溜冰者。２００４年江雷小组在Nature上发文，认为水黾能在水面快速行走，是由于脚上的特殊微米纳米结构相结合导致的．这种结构其实与壁虎的脚的结构在本质上很像．但的确有区别。水黾的腿上面只有数千根（主要因为脚小的缘故，呵呵）同一个方向排列的3微米直径的刚毛，每个刚毛上面有螺旋状纳米级的沟槽，吸附在纳米沟槽结构之间的气体就像气垫一样，能够让水黾在水面自由穿梭而不会弄湿．水黾的腿可以排开３００倍自身体积的水量，表现特殊的浮力．即使狂风暴雨，急速流动，水黾仍然不会被淹没。　(Nature,2004,432,36）

     壁虎和水黾脚的这种分层次的结构还赋予他们自洁净/疏水的性能：对壁虎而言可以抗灰尘，保持脚底不被接触物污染；对水黾来说可以疏水。

     说道最后，我到是想，把水黾倒挂墙壁，会怎样？壁虎放到水面上，又会怎样？（不过壁虎太重，估计会沉，呵呵。但是想来，壁虎脚上的刚毛数量也可观啊，他们能够排开多少体积的水？）．也许水黾不能倒挂，它离不开水？.....．做这个方向的研究者好像值得去做这些实验。这两种生物的脚的功能是否还隐藏其他玄机，而不仅仅是跟他们的分等级结构有关呢？

 

水黾(b)无数细长微刚毛，20μm，(c)单根刚毛上的精细螺旋状的纳米凹槽结构，200 nm


水黾能在水面上支撑15倍于身体的重

参考：江雷的＂仿生智能纳米界面材料＂

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