Zväčšený „letecký“ pohľad na lepidlo inšpirované gekónmi. Svetlomodré bodky predstavujú nečistoty pred (vľavo) a po čistení (vpravo).
Dokonca aj tie najlepivejšie pásky časom strácajú svoju pevnosť, pretože sa zalepia špinou a špinou – len si spomeňte na svoje posledné vírenie valčekom na vlákna. Vedci z Carnegie Mellon University pod vedením Metina Sittiho však prebratím stránky z gekóna vyvinuli nové lepidlo, ktoré sa samo čistí a obnovuje jeho silu tak efektívne, ako to dokážu jašterice na nohách.
Sittiho vedecký záujem o gekóny sa začal po ceste, ktorú podnikol pred viac ako 14 rokmi do Thajska, kde sú tieto tvory hojné. V tom čase žasol nad ich manévrovateľnosťou, keď s ľahkosťou prechádzali stropmi a stenami. O niekoľko rokov neskôr, ako strojný inžinier navrhujúci malého lezeckého robota, si Sitti spomenul na priľnavé nohy gekóna a nakoniec začal pracovať na syntetickej verzii plazov.
V oblasti bioinšpirovaného inžinierstva je gekón obľúbeným modelovým organizmom pre výskum lepidiel: Dokáže priľnúť prakticky k akémukoľvek materiálu; jeho lepkavé nohy nezanechávajú žiadne lepkavé zvyšky, ako to často robia umelo vyrobené lepidlá; a na rozdiel od druhov hmyzu, ktoré majú podobne priľnavé labky, gekóny podporujú telá, ktoré vážia až niekoľko kíl. 'V tomto zmysle sú to určite najpokročilejšie lezecké zvieratá a lezecké materiály v prírode,' hovorí Sitti.
Tajomstvo ich akrobacie spočíva v miliónoch mikroskopických chĺpkov, ktoré pokrývajú labky gekónov. Molekuly na koncoch týchto vlasov interagujú s molekulami na danom povrchu prostredníctvom javov nazývaných van der Waalsove sily. Individuálne je každá sila relatívne slabá. 'Ale ak máte milióny týchto malých chĺpkov, ktoré sa veľmi dobre dotýkajú povrchu, potom je celková sila veľmi významná,' hovorí Sitti.
Tím Sitti vyvinul vlákna, ktoré fungujú takmer rovnako ako chĺpky gekónov, ale sú vyrobené z elastických polymérov a majú sploštené hubovité hroty, ktoré slúžia ako kritické body kontaktu. Vlákna sú usporiadané do mriežkového vzoru, aby vytvorili lepidlo, ktoré vyzerá trochu ako škótska páska.
Časť toho, čo robí lepidlo účinným, je jeho životnosť. Dôležité je, že vedci zistili, že ich umelé vlákna môžu tiež napodobňovať schopnosť gekóna čistiť si chodidlá od špiny, čo robí len tým, že sa prechádza. V prípade syntetiky stačí na vyčistenie vlákien jednoduché nalepenie a odlepenie lepidla na čistý povrch niekoľkokrát, aj keď je potrebné produkt ešte doladiť pre menšie nečistoty.
Tím Sitti testoval, ako dobre funguje samočistenie pre vlákna s priemerom od 20 do 95 mikrónov na špičkách. Najprv si lepidlá znečistili čiastočkami skla ako záskok za špinu, potom vlákna vyčistili tak, že ich pritlačili na čistý povrch a odlepili. Deväť cyklov čistenia obnovilo 80 percent priľnavosti, keď boli častice skla väčšie ako vlákna, čo zodpovedá výkonu gekóna pri zaobchádzaní s proporcionálne veľkými kontaminantmi. Ale ak boli častice oveľa menšie ako vlákna, trvalo tri ďalšie cykly, kým lepidlo obnovilo polovičnú lepivosť. Na základe týchto zistení tím plánuje zlepšiť lepidlo vytvorením vlákien submikrónovej veľkosti, ktoré by lepšie vyčistili menšie kúsky nečistôt.
Možnosti samočistiacich lepidiel sú prakticky nekonečné, hovorí Sitti, od oklamaných brankárskych rukavíc a lekárskych obväzov až po tichšiu alternatívu suchého zipsu na oblečení. Sitti už založil spoločnosť tzv nanoGriptech komercializovať svoje objavy, a pretože fyzika van der Waalsových síl je vo vesmíre rovnaká, hovorí, že NASA prejavila záujem.
Do roka sa Sitti snaží dostať na pulty prvý produkt inšpirovaný gekónmi – a hneď sa odlepí.